不同损伤模型下的混凝土拉伸力学性能分析.pdf

水利水电技术第 4 4卷2 0 1 3 年第 6期 不同损伤模型下的混凝土拉伸 力学性能分析 王海峰 ，孙 占青 ( I 河北工程大学 水电学院，河北 邯郸0 5 6 0 2 1 ；2 北京国华置业有限公 司，北京 1 0 0 0 2 5 ) 摘要 ：采用双折线模型、Ma z a r s 模型和 L e ma i t r e模型三种损 伤模 型来计算二级配混凝土的拉伸 强 度 ，研 究混凝土立方体的力学性能以及混凝土立方体的破坏过程 ，同时利用计算出的应力应变数据绘 制应力 一应 变曲线 ，从 而得 出单轴荷载作用下混凝土试件 的破坏规律 ，分析结果表 明，采用前两个损 伤模型来研 究混凝土的力学性能是可行的。 关键词 ：二级配混凝土；拉伸强度 ；双折线模型；M a z a r s 模 型；L e m a i t r e 模型 中图分类号：T V 4 3 1 文献标识码 ：A 文章编号 ：1 0 0 0 - 0 8 6 0 ( 2 0 1 3 ) 0 6 0 1 4 3 0 4 Ana l ys i s o n t e n s i l e m e c ha ni c a l pr o pe r t y o f c o nc r e t e un de r v a r i o u s da ma g e mo de l s W ANG Ha i f e ng ， S UN Zh a nq i n g ( 1 I n s t i t u t e o f H y d r o p o w e r ，H e b e i U n i v e r s i t y of E n g i n e e r i n g Ha n d a n 0 5 6 0 2 1 ，H e b e i ， C h i n a ； 2 B e ij i n g G u o h u a R e a l E s t a t e C o ，L t d ，B e ij i n g 1 0 0 0 2 5 ，C h i n a ) Ab s t ： T h e t e n s i l e s t r e n g t h o f t h e t wo g r a d e d c o n c r e t e i s c a l c u l a t e d t h t h e d o u b l e - b r o k e n l i n e mo d e l ， Ma z a r s mo d e l a n d L e ma i t r e mo d e l f o r s t u d y i n g t h e me c h a n i c al p r o p e r t i e s of c o n c r e t e c u b e a n d i t s f a i l u r e p r o c e s s ， me a n w h i l e ， t h e r e l e v a n t s t r e s s s t r a i n c u r v e i s p l o t t e d t h the c Mc e d d a t a of s t r e s s s t r a i nan d t h e n t h e f a i l u r e l a w o f t h e c o n c r e t e s p e c i me n u n d e r u n i a x i al l o a d i n g i s o b t a i n e d T h e a n a l y s i s d e mo n s t r a t e s t h a t i t i s f e a s i b l e t o s t u d y the me c h a n i c al p r o p e r t i e s of c o n c r e t e wi t h t h e fi rst t w o d a ma g e mo d e l me n t i o n e d a b o v e Ke y wo r d s ：t w o gra d e d c o n c r e t e ；t e n s i l e s t r e n gth of c o n c r e t e ；d o u b l e b r o k e n l i n e mode l ；Ma z a r s mode l ；L e ma i t r e mo d e l 混凝土材料是建筑工程 中广泛使用 的一种建筑 材料 ，其力学性能的研究 对充分发挥材料 的强度具 有十分重要的意义 ，为了实现混 凝土试件强度与尺 寸效应 的仿真计算分析 ，在细观尺度下 ，把混凝土 看作 由砂 浆 、粘结 带和骨料 组成 的三相 复合材料 ， 细观尺度下的各相物理力学参数都以试验数据 为依 据 ，用随机骨料模 型代表混凝土细观结构 ，利用有 限元法和混凝土细观力学 的本构关 系，借助计算机 强大的运算能力 ，对混凝 土复杂的力学行为进行数 值模拟 。 分别 采用 双 折线 模 型、Ma z a r s模 型和 L e ma i t r e 模型三种损伤模型来计算混凝土的拉伸强度，研究 混凝土立方体的力学性能以及混凝土立方体的破坏 过程 ，同时利 用 计算 出的应 力应 变 数据 绘 制应 力 W a t e r Re s o u r c e s a n d Hy d r o p o we r En g i n e e ri n g Vo L 4 4 No 6 应变 曲线 ，从 而得 出单 轴荷 载作 用 下混 凝土 试 件 的破坏规 律 ，分 析 出哪 一个 损伤 模 型更 具有 可 行性 。 1 双折线损伤模型下混凝土试件数值分析 采用双折线损伤本构模型以及刚度矩阵半带宽存 储和荷载增量的加载方式 ，应用有限元计算程序对混 凝土试件进行轴 向拉 伸试验 ，研 究混凝土 的力学性 能 、以及混凝土试件的破坏过程 。 依据文献 1 ，对于 1 5 0 m i l l X 1 5 0 m m随机骨料 收稿 日期 ：2 0 1 3 0 2 0 4 基金项 目：河北省 自然科学基金资助项 目( 13 2 0 0 9 0 0 0 8 2 7 ) 。 作者简介：王海峰( 1 9 7 6 一) ， 男，河北青县人，讲师。 1 4 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m