基于复合屈服准则的混凝土塑性损伤模型

《基于复合屈服准则的混凝土塑性损伤模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第43卷第1期四川大学学报(工程科学版)Vol．43No．12011年1月JOURNALOFSICHUANUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION)Jan．2011文章编号:1009-3087(2011)01-0001-07基于复合屈服准则的混凝土塑性损伤模型1，21，2*2，3常晓林，马刚，刘杏红(1．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072;2．

2、武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室，湖北武汉430072;3．武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉430072)摘要:引入拉伸损伤变量和剪切损伤变量来共同描述损伤对混凝土宏观力学性能的劣化，采用带拉断的Mohr-Coulomb准则作为塑性损伤模型的屈服准则以及非关联的Drucker-Parager塑性势函数，在热力学和连续损伤理论的框架内建立损伤准则和损伤演化方程，提出了一种改进的混凝土塑性损伤模型，并采用基于完全隐式的向后Eu-ler积分算法进行应力更新。在ABAQUS平台上，采用UMAT进行改

3、进的塑性损伤本构模型的二次开发，并进行了单轴和多轴数值验证。计算结果表明:数值结果和理论曲线及试验成果吻合很好，验证了本构模型的合理性。关键词:混凝土塑性损伤;复合屈服准则;Rankine;Mohr-Coulomb;隐式向后欧拉积分算法中图分类号:TV313文献标志码:ADamagedPlasticityModelForConcreteStructureBasedonCompositeYieldCriterion1，21，2*2，3CHANGXiao-lin，MAGang，LIUXing-hong

4、(1．StateKeyLab．ofWaterResourcesandHydropowerEng．Sci．，WuhanUniv．，Wuhan430072，China;2．KeyLab．ofMinistryofEducationforRockMechanicsinHydraulicStructuralEng．，WuhanUniv．，Wuhan430072，China;3．SchoolofCivilandArchitecturalEng．，WuhanUniv．，Wuhan430072，China)Abs

5、tract:Inviewofthecharacteristicsofstressanddamagestatesofconcretestructures，tensileandsheardamagevariableswerein-troducedtodescribetheinfluenceofmicro-crackonthedegradationofmicromechanicalproperties．Anovelplastic-damageconstitutivemodelthatemployeday

6、ieldcriterionbasedonMohr-CoulombcriterionwithRankinewasproposed．Additionally，thenonassociatedflowrulewasassumedandtheDrucker-Paragerfunctionwasadopted．TheimplicitbackwardEulerintegrationalgorithmwasappliedtoupdatestress．AsubroutineonABAQUSplatformwasd

7、evelopedforthevalidationofthedamaged-plasticitymodelandwellagreementwasachievedbetweentheanalyticalresultandnumericalresult，whichverifiedtherationalityoftheconstitutivemodel．Keywords:concreteplasticitydamage;compositeyieldcriterion;Rankine;Mohr-Coulom

8、b;implicitbackward-Euleralgorithm混凝土材料的力学性能比较复杂，主要体现在型既可反映由于损伤带来的刚度退化，也可反映应［2－5］应变软化、刚度退化、塑性变形、压溃、开裂等。损伤变软化和塑性变形。理论可以反映混凝土材料的初始缺陷以及损伤积累一般认为混凝土的损伤包括:拉伸损伤、剪切损［4－5］对结构刚度的削弱，很多学者提出了基于连续损伤伤和压缩损伤。Lee等1998年提出的塑性损［3］理论的混凝土本构模型。对混凝土而言，受拉时，非伤模型，将混凝土的损伤分