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1、ISSN1000-0054清华大学学报(自然科学版)2003年第43卷第8期21/36CN11-2223/NJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2003,Vol.43,No.81088-1091考虑初始弹模变化的混凝土动力损伤本构模型112李庆斌,邓宗才,张立翔(1.清华大学水利水电工程系,北京100084;2.云南理工大学水利系,昆明650051)摘要:混凝土的动力本构模型是混凝土结构动力分析的混凝土的损伤过程是由于材料内部和表面的微基础,混凝土的初始弹模变化对其动力本构有显著的影响。空隙和微裂
2、纹等缺陷的形成和发展导致材料宏观力该文研究考虑初始弹模变化的混凝土动力损伤本构模型的学性能的劣化过程。建立方法。首先根据损伤理论建立了混凝土动力损伤与静力混凝土静力损伤本构理论已经取得了较大的进损伤之间的关系,并且考虑了动力损伤与静力损伤之间初始[1～5]展。然而,关于混凝土动力损伤理论研究得还很弹性模量的差异,进而建立了基于静力损伤本构理论的混凝少。材料在动力荷载作用下,一般将表现出与静力作土动力损伤本构方程。该方程可以考虑弹模变化和加载速率用下不同的力学行为,它除了与所受荷载的大小有的变化对本构方程的影响
3、。文中还利用现有实验结果进行了关外,还与施加荷载的速度或材料的变形速率有很验证,表明该文建立的模型可以较好地反映混凝土的动力损[6～9]大关系。因此,在混凝土材料的动力本构关系中伤特性。应该包括变形速率的影响,这与静力损伤相比难度关键词:混凝土;动力损伤;本构模型;单轴拉伸;单轴较大。本文在文[8]的基础上试图从宏观分析出发,压缩通过一定的假设,利用静力损伤演化方程直接推出中图分类号:TU375文献标识码:A动力损伤演化方程,并利用试验成果对其进行验证。文章编号:1000-0054(2003)08-1088-
4、041混凝土的动力损伤本构模型的建立Dynamicdamageconstitutivemodelfor有关混凝土静力损伤本构方程的形式较多,这concreteaccountingforthedifference[6,7]里概要介绍Brooks模型。该模型基于应变等价oftheinitialelasticmodulus性假设,混凝土损伤本构模型的形式为:LIQingbin1,DENGZongcai1,ZHANGLixiang2Es,当≤s0时;=(1)(1.DepartmentofHydraulican
5、dHydropowerEngineering,Es(1-Ds),当>s0时,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;式中:Es为混凝土的静力初始弹性模量,s0为混凝2.DepartmentofHydraulicEngineering,土的静力损伤阈值应变,Ds代表静力损伤变量。在YunnanUniversityofScienceandTechnology,Kunming650051,China)单轴拉伸情况下,损伤演化方程为:n-s0Abstract:Adyn
6、amicdamageconstitutivemodelwasdevelopedDs=,(2)kaccountingfortheeffectoftheinitialelasticmodulusoftheconcretefordynamicanalysesofconcretestructures.Thestaticanddynamic其中n、k为材料参数,且有damagetotheconcretewasrelatedasafunctionofthedifferenceinsusu-sutheinitiale
7、lasticmodulusforstaticanddynamicloadingconditions.n=suEssu-su,(3)Thedynamicdamageconstitutivemodelforconcretewasderivedbasedonthestaticdamageconstitutivemodel.Thedynamicmodelaccountsforthechangesoftheinitialelasticmodulusandthe收稿日期:2002-09-02loadingrate.
8、Comparisonofthepredictionwithexperimentaldata基金项目:云南省自然科学基金资助项目(98E004Z);showsthatthedynamicdamageconstitutivemodelaccurately国家杰出青年基金资助项目(50225927)reflectsthedynamicdamagecharacteristicsforconcrete.作者简
