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《基于断裂力学和损伤理论的混凝土开裂模型.pdf》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45卷第5期浙江大学学报(工学版)Vol.45No.52011年5月JournalofZhejiangUniversity(EngineeringScience)May.2011DOI:10.3785/j.issn.1008-973X.2011.05.029基于断裂力学和损伤理论的混凝土开裂模型蒋梅玲,金贤玉,田野,金南国(浙江大学土木工程学系,浙江杭州310058)摘要:依据宏观断裂力学和细观损伤理论,研究混凝土断裂过程区对断裂韧度的影响.在双参数模型的基础上,将细观的损伤本构模型运用于描述宏观断裂过程区的应
2、力分布,并建立改进的混凝土开裂模型.以力学实验为基础,采用ABAQUS分析软件对不同龄期、不同初始裂缝深度的混凝土梁开裂过程进行模拟.数值模拟结果表明,应力强度因子和裂缝尖端位移都随着龄期的增加而增加.但是在同一龄期,初始缝高比对应力强度因子和裂缝尖端位移的影响并不明显.采用改进模型进行的数值模拟结果与实验结果吻合良好,表明该开裂模型能准确描述混凝土的临界开裂,可以作为评价混凝土开裂与否的理论判据.关键词:混凝土开裂;断裂力学;双参数模型;损伤理论;数值模拟中图分类号:TU528.01文献标志码:A文章编号:10
3、08-973X(2011)05-948-06NewconcretecrackingmodelestablishedbasedonfracturemechanicsanddamagetheoryJIANGMe-iling,JINXian-yu,TIANYe,JINNan-guo(DepartmentofCivilEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou,310058,China)Abstract:Accordingtomacro-fracturemechanicsandmeso
4、-damagetheory,theinfluenceoffractureprocesszoneonthefracturetoughnessofconcretewasstudied.Basedontwo-parametermodel,themeso-damageconstitutivemodelwasemployedtorepresentthestressdistributionofthemacrofractureprocesszone.Andanimprovedcrackingmodelofconcretewas
5、established.Basedonmechanicaltests,thefrac-tureprocessesofconcretebeamswithdifferentpre-crackdepthatdifferentagesweresimulatedusingSABAQUS.Thenumericalsimulationresultsindicatethatbothcriticalstressintensityfactor(KIC)andcracktipopeningdisplacement(CTOD)incre
6、asewiththeincreaseofcuringage.Whileatthesameage,StheinitialcrackdepthhasnoclearinfluenceonKICandCTOD.Itisfoundinthisresearch,usingtheim-provedcrackingmodel,thenumericalsimulationresultsagreewellwiththeexperimentalresults.Itprovesthattheimprovedmodelcanaccurat
7、elydescribethecriticalcrackingbehaviorofconcrete,andbeappliedtoevaluateconcretecrackingasatheoreticalcriterion.Keywords:concretecrack;fracturemechanics;two-parametermodel;damagetheory;numericalsimulation混凝土的开裂会对混凝土的耐久性以及安全性裂力学性能方面研究较少.直到1961年,Kaplan将造成很大的影响,因
8、此混凝土开裂这个课题一直是断裂力学引入到混凝土开裂的研究中来.此后研究国内外相关研究人员关注的热点.然而,以往对混凝者们对此方面做了很多的实验和数值模拟研究,并[1]土的研究多偏重于基本力学性能方面,对其损伤、断提出一些经典的开裂模型.如双参数模型、虚拟裂收稿日期:2009-12-05.浙江大学学报(工学版)网址:www.journals.zju.edu.cn/eng基金
