连续损伤理论和其在混凝土上的应用

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1、连续损伤理论在混凝土上的应用作者：J.Mazars，GPijaudier—Cabot，学生们，美国土木工程师学会摘要：本文提出了一种对于不同混凝土模型的观点，该模型是基于连续损伤理论，在实验室deMtecaniqueetTechnologie（卡尚，法国）中推导出公式的。每个公式都是建立在物理观测的基础上，由不可逆过程热力学框架而来。受次生各向异性，延伸性，和方向性的影响，如封闭裂缝的讨论，并提出足够的损伤模型。最后，数值代入的实现提供一个良好的破坏过程的描述，以及对混凝土和钢筋混凝土结构的行为准确的预测。简介：

2、许多材料，如混凝土，岩土，木材和复合材料的破坏是由于微裂纹的开展和闭合。在结构分析中这种被称为损伤的现象最常是被视为应变软化。为了建立这个破坏过程的模型，人们成功的提出了各种不同类型的本构关系，包括本构模型内蕴时间塑性理论（Bazant1986年），塑性断裂理论（Dougill1983年，DragonandMroz1979年）;总应变模型（Gerstleetal.1980;Kostovos1980年），随屈服极限减小的塑性理论（Wastiels1980年），以及最近的微平面模型（Bazant1980年;Pande

3、andSharma1982年）。Kachanov（1958年）在1958年提出的徐变相关问题，使得最近连续损伤力学得以应用于渐进破坏的描述[金属和复合材料的静态失效（Dufailly1980年，Ladeveze1986，LemaitreandChaboche1978年）;材料的疲劳和徐变（Leckie1978）]。在20世纪80年代初，证实了损伤力学可以准确的模拟混凝土应变软化反应（Krajcinovic1983年，Ladeveze1983年，LemaitreandMazars1982年）和可以用不可逆过程热力学

4、为框架编写相应的本构关系的公式（LemaitreandChaboche1985年）。考虑到材料是作为一组变量和热力学势所描述的系统，本构关系系统得随损伤运动学条件而派生。然而我们仍然应做出适当的势能和损伤变量的选择（标量，张量，等）。各种逐渐复杂的模型的提出以及混凝土及钢筋混凝土构件的数值实现的提出。其中热力学方法的优势，由可由我们选择的容许势能组成;为了说明我们的描述，我们把自己限定在由LaboratoiredeMecaniqueetTechnologie实验室中，由J.L.Clement,F.Collombe

5、t，C.LaBorderie，A.Zaborski共同组成的一个研究小组成果中。损伤模式在开始我们的分析之前，我们有必要回顾下混凝土反应的几个主要的方面，这将引导我们在理论公式的推导中做出适当的选择。此阶段混凝土可视为由三个成分制成的一种复合材料：水泥基质（微孔材料），骨料，连接基质和骨料的过渡区（Maso1982年）。在这个区域中，水合混凝土的结晶是具有高度方向性的（由于管壁效应）。它也是复合材料中最多孔的部分，因此，也是其最薄弱的区域。微观损伤机制已经可以由不同的技术观测到：X-射线（SlateandOles

6、ki1963年），显微镜（DhirandSangha，1974年），或声发射（Terrien1980）。这些调查也已被一个旨在更好地理解破坏过程（例如，Maso1982年）的模型所完成。它建立了：（1）损伤出现在阈值后连续损伤理论在混凝土上的应用作者：J.Mazars，GPijaudier—Cabot，学生们，美国土木工程师学会摘要：本文提出了一种对于不同混凝土模型的观点，该模型是基于连续损伤理论，在实验室deMtecaniqueetTechnologie（卡尚，法国）中推导出公式的。每个公式都是建立在物理观测的

7、基础上，由不可逆过程热力学框架而来。受次生各向异性，延伸性，和方向性的影响，如封闭裂缝的讨论，并提出足够的损伤模型。最后，数值代入的实现提供一个良好的破坏过程的描述，以及对混凝土和钢筋混凝土结构的行为准确的预测。简介：许多材料，如混凝土，岩土，木材和复合材料的破坏是由于微裂纹的开展和闭合。在结构分析中这种被称为损伤的现象最常是被视为应变软化。为了建立这个破坏过程的模型，人们成功的提出了各种不同类型的本构关系，包括本构模型内蕴时间塑性理论（Bazant1986年），塑性断裂理论（Dougill1983年，Drago

8、nandMroz1979年）;总应变模型（Gerstleetal.1980;Kostovos1980年），随屈服极限减小的塑性理论（Wastiels1980年），以及最近的微平面模型（Bazant1980年;PandeandSharma1982年）。Kachanov（1958年）在1958年提出的徐变相关问题，使得最近连续损伤力学得以应用于渐进破坏的描述[金属和复合材料的