特殊荷载条件下的混凝土梨形屈服面本构关系

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1、北京交通大学硕士学位论文特殊荷载条件下的混凝土梨形屈服面本构关系姓名：任鹏申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王哲20090601北京交通人学硕士学位论文中文摘要本文依据经典塑性力学理论建立了一个混凝土的弹塑性本构模型，它可以描述沿着单直线应力路径和相对复杂的双直线应力路径加载时混凝土的力学行为。目前人们普遍采用的比例加载实验的路径是单直线应力路径。本文的双直线加载应力路径的含义是加载分为两个阶段，在第一阶段只施加应力球量，当到达设计值后进入到第二阶段。在第二阶段保持应力增量的比例恒定。由于

2、在这两个阶段应力运动的轨迹都是直线，故称双直线路径。为了构建本构模型，首先对本课题组完成的三轴试验数据进行了分析。重点分析了在5条双直线加载应力路径上的单调加载和循环加载试验结果，并对二者的特点进行了比较。沿用经典塑性力学的处理方法，本文认为混凝土在未达到屈服状态前产生的变形只有弹性变形，达到之后有塑性变形。通过选择合理的屈服面方程以及塑性势能函数，构建一个混凝土本构模型，并将模型与试验结果进行了对比。模型采用的屈服函数借鉴了徐日庆等人为了描述土的力学行为提出的梨形屈服面方程。模型采用的塑性势能函

3、数通过对Druker-Prager屈服函数修改得到。模型模拟的试验的加载路径共有8条，其中有3条是单直线应力路径(单调比例加载)，有5条是双直线应力路径。模型可以模拟强化部分的混凝土应力应变关系，并且可以比较准确的描述混凝土在软化段的变化趋势。关键词：混凝土；本构关系；屈服面；应力路径ABSTRACTThispaperestablishedaconcrete—plasticconstitutivemodelbasedonaclassicaltheoryofplasticmechanics，whic

4、hCalldescribethemechanicalbehaviorofconcretewhenthestressloadingpathsisalongasinglestraightlineoracomplextwo’segmentline．Atpresent，thestressloadingpathcommonlyusedisasinglestraightline．Inthispaper,two．segmentlinestressloadingpathisdividedintotwophases

5、，inthefirstphaseisCOnsrantproportionalloadingtoasettingvalueandinthesecondphasethestress—incD囝[11entisconstant．Itiscalledtwo-segmentlinestressloadingpathbecausethetwo．stagestresstrajectoryaretwodifferentlines．Forconstructingtheconstitutivemodelofconcr

6、ete，firstlytriaxialtestdatathatourgrouphadfinishedwasanalyzed·Thefocusofanalysisisthetestresultsoftwo—segmentlinestressloadingpath，andthencomparestheircharacteristics．ThispapersupposedthereisonlyelasticdeformationbroughtoutbeforetheConcrIetereachedthe

7、yieldingstate，andafterthatthereisplasticdeformation·This也es主scons缸uctsaconstitutivemodelofconcretebychoosingareasonableequationofyieldsurfaceandplasticpotentialenergyfunction，andcomparedthemodelwithmeexperimentaIresults．Thisthesistriestomodifytheyield

8、functionthatadoptedint11emodel．whichwasputforwardedbyRiqingXuandothersinthepearyieldsurface，inordertoeIlsurethedatatomatchwithexperimentalresults．TheplasticpotentialenergyfunctionismodifiedfromDruker-Prageryieldfunction．Thereareeightloadingpat