混凝土損傷本構理論研究綜述

何建濤,馬懷發,陳厚群

(中國水利水電科學研究院工程抗震研究中心,北京 100048)

混凝土損傷本構理論研究綜述

何建濤,馬懷發,陳厚群

(中國水利水電科學研究院工程抗震研究中心,北京 100048)

首先論述混凝土本構模型研究的重要性,并說明損傷力學理論較適于構建混凝土本構模型;然后對損傷變量的定義、損傷演化方程的確定、損傷本構模型的建立以及如何考慮不可恢復變形與率效應進行較為詳細的論述;最后就混凝土損傷本構模型的發展方向提出了看法。

混凝土本構模型;損傷力學;率效應;綜述

混凝土由于具有抗壓強度高、耐久性好、適應性強、能夠和鋼筋較好地共同工作等優點,在很多領域得到了廣泛應用。混凝土的力學性能受很多因素影響,非常復雜,目前主要采用試驗和數值模擬2種方法進行研究。在數值模擬方法中,有限元法由于其適用性強而最為常用。然而,在采用有限元法研究混凝土結構的力學性能時,不可避免地會遇到一個問題,即如何構造合理的混凝土本構模型和相應的破壞準則。

目前,混凝土本構模型的研究主要采用彈性力學理論、塑性力學理論、內蘊時間理論、斷裂力學理論、損傷力學理論以及上述理論的組合[1-3]。混凝土材料的性能在很大程度上取決于其內部微裂縫。在荷載作用下,混凝土內部的微裂縫會擴展和匯合,最后形成宏觀裂縫,導致強度、剛度等性能的劣化甚至材料的破壞,即材料發生損傷。……