几种计算模型和力学性能对混凝土本构关系的影响.pdf

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672-4011．2013．03．022几种计算模型和力学性能对混凝土本构关系的影响丁峰(河北联合大学校园规划建设处，河北唐山063009)摘要：在混凝土本构关系的研究中，力学性能与计算模型是对混凝土本构关系的研究有着重要的影响，随着在对混凝土本构关系的深入研究，其力学性能主要包括弹性力学、损伤力学和断裂力学，而对计算模型的研究主要包括了Dmeker—Prager模型、Cauchy模型、han—then模型。关键词：混凝土；本构关系；计算模型；力学性能中图分类号：TU37

2、5文献标志码：A文章编号：1672—401l(2013)03—0044—0211IleInfluenceofCalculationModelandMechanicalPropertiesontheConstitutiveRelationofConcreteDINGFe增(DepartmentofCompusPlanningandConsthuction，ttebeiUnit—edUniversity，Tangshan053009，China)Abstract：Ontheconstitutiverehtionof

3、concretesmdy，mechanicalpropertiesandcalculationmodeloftheconstitutiverelatiomhipofconcreteresearchhasimportantimplications，asontheconstitutiverelationofconcreteresearch，itsmechanicalpropertiesincludeelasticitymechanics，damagemechanicsandfracturemechanics，the

4、calculationmodelstudymainlyincludesDrucker—Pragermodel，CauchymodelandHan—Chenmodel．Keywords：concrete；constitutiverelationship；caleula-tionmodel；mechanicalproperties0前言在建设工程中，混凝土是应用广泛的建筑材料。由于其可塑性好、强度高，因此混凝土能够在不同结构形式的工程中使用。为了能够让混凝土充分发挥其性能，对混凝土的本构关系的研究变得更加深入和细化

5、。一些学者做了大量的试验工作，通过对混凝土的静态试验和动态试验，总结了很多影响混凝土本构关系的因素，其中计算模型与力学性能就对混凝土本构关系影响有重要的作用。1计算模型对于混凝土的计算模型的研究已经有了较长的历史了，与此同时，有很多的学者根据混凝土自身的特性提出来很作者简介：丁峰(1984一)，男，辽宁沈阳人，研究生，助理工程师，主要研究方向：结构工程。多不同的计算模型。下面列出几种应用较广的有代表性的计算模型。1．1Drucker—Praser模型Dmcker—Praser模型的提出是建立在莫尔准则基础上的，

6、莫尔准则是一个不规则的六角形锥体，在数学处理上不太方便，就像VonMises修正Tresca条件，Dmcker—Prager提出用圆锥面来替代莫尔锥体，其表达式为：f(I。，J2)=all+(√，J2一k)=0(1)式中，a与k为材料常数，它与常数C、ll，有关。圆锥体的大小和形状可通过a、k两个常数来调整。Drucker—Prager破坏曲面与莫尔破坏准则很接近，但数学处理方便多了。1．2Cauchy模型混凝土在弹性阶段的分析中Cauchy模型是常用的分析模型之一，其表达方法是用把应力状态叮；；唯一的表示成为

7、混凝土在其应力状态下的8u函数，则：％=F日(8H)(2)通过上式对材料弹性性质的描述，说明材料的性质是可逆并且是和路径无关的。根据材料本身的性质和作用机理，当应力的变化由应变唯一确定时，材料的性质和要达到的当前的应力或应变状态，与应力或应变的历史没有关联。然而，当应力由应变唯一确定或相反时，其逆命题不一定成立。经过大量的试验以及理论的分析，使用Cauehy模型进行加载、卸载的反复试验中，其计算模型会产生能量。一般情况下，Cauchy模型的不同的方向的异性线弹性模型有36个材料弹性模量，然而最简单的各项同性的线

8、弹性材料会减少很多，只有(E和V或K和G)，这样计算模型就可以简化为胡克定律。1．3Han—chen应变空间本构模型上述两个计算模型主要是在混凝土本构关系的二维状态下进行研究，而Han—chen模型主要是在三维空间状态下对混凝土的本构关系进行研究。Han—chen模型是通过模拟混凝土的弹塑性耦合性能，在对混凝土本构关系基本计算模型的基础上进行深入研究，是Drucker—Prager模型