高孔隙水压作用下混凝土渗流-损伤耦合模型.pdf

第 2期 2 0 1 0年 6月 水利水运 程学报 HYDR0- SCI ENCE AND ENGI NEERI NG NO 2 J u n2 O1 0 高孑 L 隙水压作用下混凝土渗流 一损伤耦合模型 林凯 生 ，李宗利 ( 西北农林科技 大学 水 利与建筑工程学 院 ，陕西 杨凌7 1 2 1 0 0 ) 摘 要 ：混凝 土高坝 、 深埋 隧道等工程建筑承 受较高的水头 ， 使得 混凝 土内存 在高渗 透力 ， 产生 较显著 的渗 流 一 损伤耦 合作 用 应用 P i c a n d e t 等学者提 出的混凝 土渗透损伤演变方程 ， 结合混凝 土损 伤塑性模型 ， 建立 了孔 隙水 压作用下混凝 土渗流 一损伤耦 合模 型 以混凝 土坝 内小孔非恒 定渗 流为例 ， 分别按 耦合 和非 耦合模 型进行渗 流 损伤分析 ， 对 比分析不 同方 法得到 的孔 隙水 压力及损伤值分 布规律 结果 表明 ， 随着孔 隙水压 力的增大 ， 损伤 值 逐 渐 增 大 ， 两 者 变 化 规 律 基 本 一 致 在 高 孔 隙 水 压 作 用 下 渗 流 一损 伤 耦 合 效 应 明 显 ， 应 用 渗 流 一损 伤 耦 合 模 型 能够更好地反 映混凝 土在高孔 隙水压作 用下的受力变形 特性 关 键 词 ：混凝土； 高孔隙压力； 耦合 ； 损伤塑性模型 中 图分 类号 ： T V 4 3 1 ： T V 3 2 2 文 献标 识 码 ： A 文章 编号 ：1 0 0 9 6 4 0 X( 2 0 1 0 0 2 0 0 5 1 0 5 混 凝 土是 由骨 料 、 水 泥 浆 、 掺合 料 等组成 的多相 复合 材 料 ， 其 内部 结构 十分 复 杂 ， 并 存 在微 裂 纹 、 微 孔 隙 等缺 陷 高 压水 会从 结构 表 面 的微 观裂 纹 、 孑 L 隙逐渐 渗入 到 混凝 土 内部 ， 并导 致 混凝 土 的材料 性 能发生 劣 化 ， 劣 化又 会 引起渗 透 性 的增 大 ， 如 奥地 利 K o l n b r e i n拱 坝 的开裂 破 坏 就 是 由上 述原 因导 致 的 目前 ， 国 内外 学 者 提 出 了许 多分 析 研究 因材 料 劣化 引发 渗透 系 数变 化 的 耦合 方 法 ， 包 括孔 隙率 、 应 变 水 平 、 塑 性 应 变 、 温 度 、 裂 缝尺 寸及 损伤 变 量等 与渗 透 系数 之 间 的耦 合 方法 。 描 述混 凝 土 材 料 内部 微 观结 构 缺 陷 分 布和 力 学 性 能 劣化 程度 的场 变 量 就 是 损伤 变量 ， 混凝 土材 料 的劣 化 损 伤对 渗 透 系 数 的 变 化 起 着控 制作 用 损 伤值 的增 大 带来 渗透 系数 的变化 ， 渗 透 系数 的变 化 又会影 响渗 透力 的大 小 ， 影 响应 力 场 和 位 移场 ， 位移 场 的变 化 又 引起 渗透 系数 的变化 ， 这 种耦 合作 用 最 终 体 现 在 损 伤场 的变 化 上 文 献 5 通 过 对 多组 混 凝 土 进行 试 验 ， 提 出 了计算 低损 伤程 度下 渗 透 系数 与损 伤值 的耦 合 方 程 许 多 学 者 。 也 针对 实验 结 果 提 出 了渗 透 系 数关 于损 伤 值 的 函数 文 献 8 9 分 别 利 用 均一 化 分 析 方法 和 离 散模 型论 证 了渗 透 系 数 与损 伤 值 的耦 合关 系 文献 1 0 基 于 B i o t 固结孔 隙水 压 理论 ， 研 究 了重力 坝 的混 凝 土 材 料 损伤 断 裂 对 孔 隙水 压 力 影 响 ， 为 多 孔介 质 材料 的渗 流与 损 伤断裂 的耦合 研 究 提 供 了方 法 文献 1 1 采 用 弹 塑性 损 伤 模 型 ， 考 虑渗 透 系数 和 损 伤值 的耦 合 作用 ， 对 混凝 土高 压 容器 进行 了数 值 分 析 ， 并 取 得 了较 好 的效 果 本 文 基 于 A B A Q U S有 限元 软件 ， 应 用 P i c a n d e t 等 学 者提 出的混 凝土 在 气体 作用 下 渗透 系数 的损 伤 演变 方程 ， 采 用混 凝 土损伤 塑 性模 型 ， 并 以 简单 试 件为 模拟 对象 ， 在 考 虑与 不考 虑 渗流 一损 伤耦 合 效 应 两种 情 况 下 ， 分析 渗 流 稳 定过 程 中孔 隙 水压 力 、 损 伤值 的变 化情 况 通过 对 比分 析 ， 阐述 了高 压水 作 用下 混 凝 土结 构 中 的渗流 一损 伤耦 合 效 应 ， 为进 一 步研 究高坝等混凝土建筑物的渗透破坏奠定基础 1 数值 分析模 型 1 1 渗 流 与应 力耦 合数 学模 型 基 于 B i o t 固结 理论 的多 孔介 质 材料 渗 流理 论 ， 在混凝 土材 料 的非 线 性 力学 特 性 与渗 透 系 数 的耦 合 研究 收 稿 日期 ：2 0 0 90 82 0 基金项 目：国家 自然科学 基金资助项 目( 5 0 7 7 9 0 5 7 ) ； 国家重点基础 研究发展计划 ( 9 7 3计划 ) 资助项 目( 2 0 0 7 C B 7 1 4 1 0 4 ) 作者简 介 ： 林凯生 ( 1 9 8 5一) ， 男 ， 广西南 宁人 ， 硕士研究 生 ， 主要从 事结构设计理论与材料研 究 E ma i l ：l i nk a i s h e ng 1 9 85 1 6 3 t o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 2 水 利 水 运 工 程 学 报 2 0 1 0年 6月 中已得到了很好的应用 A B A Q U S有限元软件提供的渗流应力耦合分析理论基于经典渗流理论 ， 能求解 多孔 介质 的饱和渗 流 、 非 饱和 渗流及 二者 的混合 问题 本 文直 接采 用该模 型 ， 下面对 该模 型做 简要介 绍 1 1 1 渗 流连续 方程流经微 单元体 的流 体满足 连续 性 ， 其 表达式 为 ，1 ， | f ( J I口 S n ) d V=一f P w - ， d A ( 1 ) 七J 式中： J= I d V d V o I 为混凝土材料的当前体积与初始体积的比值 ； p 为流体密度 ； s 为饱和度； n为孔隙率 ； m 为流体 所流 经的微 元面 的外法 向矢量 ； 为从 面流人 流体 的平均 流速矢 量 孔隙介质渗流遵循 D a r e y 定律或者 F o r c h h e i m e r 定律 前者适用于低渗透流速 ， 是线性关系； 而后者适用 于较高渗流流速 ， 是非线性关系 ， 具有更广泛的适用性 ， 其表达式为 L s n ( 1+卢 _ ) ：一 ( 2 ) P g d 式 中： 3 为与材料孔隙比相关的速率系数 ， 当其值趋近于 0时， F o r c h h e i me r 定律将转化为 D a r c y定律 ； k ( s ) 为 饱 和度 s 的函数 ， 且 k ( 1 )=1 ； 为饱和 渗透 系数矩 阵 ； 为 总水 头 1 1 2 有效应力原理基于有效应力原理 ， 多相材料的总应力 由有效应力 ， 孔隙水应力 u 和孔隙气 应 力 共 同组成 ， 其表 达式 为 = + M +( 1一 ) H I ( 3 ) 式中： = ( s )为饱和度 的函数 ， 由试验确定 ， 但该试验数据很难获取 ， 文中简单取 =s ； J 为单位矩阵； 当 多相材料的渗透性能显著时， 式 中的孔隙气应力 “ 可以忽略不计 ， 反之则应考虑 1 1 3 应 力平衡 方程 在 t 时刻 ， 某体 积域 的 固相 材料 的应力 平衡 基于虚 功原 理可 以表示 为 J t r S e d V=J t v d A+ff &d V+f s n p g 3 v d V ( 4 ) 七 七 七 式中： 为虚速度场 ； = s y m( 8 v S x ) 为虚变形速率 ； t 为单位面积的表面力 ； ，为除流体重量 以外的其余体 积 力 式 ( 4 ) 右侧第 3项 是考 虑渗 流过程 中孔 隙 内水变 化产 生 的效应 上述耦合分析模型中考虑了孔隙率变化引起的流量及渗透系数 的变化 ， 较经典 的 B i o t 流 固耦合理论有 所改进 孔隙率的变化主要有两部分组成 ： 一是由于结构形变引起孔隙体积变化 ； 二是微裂纹等缺陷的萌生 、 扩展及贯通 ， 使得材料内部的孔隙结构和大小发生改变， 即材料发生损伤而引起的孑 L 隙结构变化 本文模 型中还不能很好地考虑损伤引起 的孔隙结构变化 ， 但可将这种变化近似均匀到孔隙率的变化内 1 2渗 流 一 损 伤耦 合方 程 混凝土在孔隙水压的作用下 ， 因孔隙体积变化引起孔隙率的变化 ， 可由式( 2 ) 建立孔隙率与渗透系数的 变化关系， 而损伤与混凝土孔隙率的变化有关 ， 由此建立渗透系数与损伤变量的关系 ， 构成渗流与损伤的耦 合分析模型 混凝土渗透系数的损伤演变采用 P i c a n d e t 等学者 提出的方程 P i c a n d e t 等学者通过普通混凝 土、 高性能混凝土 以及高性能钢筋混凝土的轴向压缩试验 ， 得到 了低损伤程度下的气体渗透系数演化方程， k=k n ( d ) ( 0 d0 1 8 ) ( 5 ) 式 中 ： k 。 为初始 渗 透系数 ； 为试 验 常数 ， 取 值 范 围 为 9 4 1 2 3 ， 本 文 取 1 1 3 ； 为 试 验 常数 ， 取 值 范 围 为 1 6 1 8 ， 本 文取 1 6 4 ； d为标 量 刚度损伤 变量 ， d=1 一E E 。 ， E 。 ， E 分别 为材料 的初 始及受 损 弹性 模量 应用式( 5 ) ， 通过 A B A Q U S的用户接 口子程序嵌入渗流分析模型中， 实现渗流 一损伤耦合分析功能 1 3 混凝 土损伤 塑性 力学模 型 本文采用 A B A Q U S中的混凝土损伤塑性模型n 该模型是 以 L u b l i n e r H ， L e e等 提出的损伤模型为 基础 的宏观唯象学模型， 采用各相同性弹性损伤结合各相 同性拉伸和压缩塑性理论来表征混凝土的非弹性 行为 ， 可以模拟低围压时混凝土受到单调 、 循环或动载作用下的力学行为 该模型主要包括以下几部分 1 3 1 损伤型本构方程根据塑性力学原理， 材料某点的应变可分解为弹性应变和塑性应变 假设混凝土 在孔隙水压作用下损伤是各向同性的， 但受拉损伤与受压损伤机理不 同， 分别采用不 同的损伤值 在单轴循 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 林凯生 ， 等 ：高孔隙水压作用下 混凝土渗流 一损伤耦合模 型 5 3 环荷 载或 者 三轴应 力 状态 下 ， 有 d ： 1一( 1一s d )( 1一S c d ) ( 6) 式 中 ： d为标 量 刚度 损伤 变量 ， d ， d 分别 为 单轴 拉伸 、 压 缩损 伤 变量 ， 由试 验 获得 ； s ， s 为 与应 力 方 向有 关 的 应力状 态 函数 ， 两 者在 单轴 循 环荷 载状 态 和三 轴应 力状 态下 的表达 式有 所不 同 ， 详 见文献 1 31 4 由此 ， 标量 弹性 损 伤模 型 的损 伤型 本构 方程 表 示为 = ( 1一d ) o0 ( 一 ) =D ( ) 7 ) 式 中 ： o0 表 示初 始 ( 无损 伤 ) 材料 的弹性 刚度 ； D 为损 伤 弹性 刚度 ， D =( 1一 d ) Do ； 8 ， 8 ， s 分 别 为 总应 变 、 弹性 应 变 和塑性 应 变 ， s= 8 + s 有效 应 力定 义 为 o - =D。e ( 一s )= ( 8 ) 1 3 2屈服 函数损 伤塑 性模 型 给 出 的有 效应 力 空 间 的屈服 函数 F为 ： F ( ， ； p1 ) = 一 3 0 + 卢 ( ； p 。 ) ( ) 一 ( ) 一 ( - p ) 0 ( 9 ) 式 中 ： ， 为无 量纲 材料 常数 ； ( ； )= ( 1一 )一( 1+ ) ； ， q分别 为 屈 服 面上 的等 效 静 水 压力 、 u t I ， Mi s e s 等效 有效 应力 ； 为 有效 应力 的最大 特征 值 1 3 3流 动 法则 采用 非关 联 的流 动法 则 ， 即 ： ( 1 0 ) 0 c ， 式中： 为非负塑性乘子； G= ( 。 t a n s ) + 一 p t a n b 为定义在有效应力空间的流动势， 采用D r u c k e r P a r g e r 抛 物线 函数 ； 。 为 破坏 时 的单 轴应 力 ； 为偏移 量 参数 ； 为 Pq平面 上高 围压 下 的剪胀 角 2 实 例 分 析 为 研究 渗流 一损 伤 的耦 合效 应 ， 假设 在混 凝 土坝 中截 取 图 1 所 示计 算单 元 ， 尺寸 为 1 5 0 m m x 1 5 0 m m， 中 心存 在一 小孔 ， 孑 L 径 2 fi l m 采 用孑 L 隙流体 应 力耦 合单 元 ， 共 划分 单元 4 6 8 5个 不 考 虑重 力 及 其他 外 力 的作 用 ， 在孔 内施 加 2 5 MP a的水 压力 混 凝土 弹性 模 量为 2 6 5 X 1 0 P a ， 泊松 比为 0 1 6 7 ， 密度 为 2 4 0 0 k g m ， 单轴 拉伸 强度 为 1 8 M P a ， 初 始渗 透 系数 为 1 11 0 。 m s 并 假 设 初始 时刻 混 凝 土 内孔 隙率 为 0 0 1 ， 饱 和 度为 1 ， 水力 梯 度为 0 ， 且无 气 体存 在 为更 好地 模 拟高 坝 等建 筑 物 混凝 土 的渗 流 场 ， 分析 模 型 的 四周 设 定 为 排水 边界 ， 其 渗流 速度 为 0 8 X 1 0 m s ， 并 保持 不 变 在考 虑 渗 流 一损 伤耦 合 的情 况 下 ， 发 生 损伤 的 区域 ， 其渗 透 系数发 生 相应 变化 ， 而 未损 伤 区域 ， 包括 分 析模 型 的 四边 ， 渗透 系 数保 持 不 变 为 简 化 模 型 ， 分析 过 程 中不 考虑 由结 构 形变 引起 的孔 隙率变 化 ， 并假 设 混凝 土材 料 为 均 质材 料 ， 水 在 混凝 土材 料 的 孔 隙 、 微 裂 隙 中 的运 动服 从达 西定 律 ， 且 渗透 各 向 同性 采用 瞬态 分 析法 分别 在不 同渗流 时刻 ， 按 考 虑和 不考 虑渗 流 一损 伤 的耦合 作用 两 种情 况进 行分 析 随着 入渗 时 间的延 长 ， 材料 内各 点 的孔 隙水 压 逐步 增 高 ， 直 至 达 到稳 定 渗 流状 态 若 以某 点孔 隙水 压 的 变化 率 小 于 5 0 0 P a s 为判 断渗 流是 否 达 到 稳 定 的标 准 ， 则 考 虑 渗 流 一损 伤 耦 合 的情 况 下 ， 达 到 稳 定 渗 流 的 时 问 为 8 7 2 s ， 而不考虑时为 8 4 7 8 考虑耦合分析渗流达到稳定的时问稍大于非耦合情况 ， 其原 因在 于材料 内部 微 裂 隙扩 展贯 通之 后 ， 孑 L 隙裂 隙 内的水 所受 到 的 阻力减 小 ， 材 料 渗 透 系数 增 大 ， 从 而使 得 孔 隙 水 继续 向前 渗 透 ， 延 长 了渗流 达 到稳定 的时 间 图 1为渗 流达 到稳 定 时孔 隙水 压力 的等值 线 图 从 图 中可见 ， 孔 隙水 压分 布基 本 是 轴对 称 的 以 圆孔 中 心 的极 坐标 为 中心 ， 不 同时 刻 的孔 隙水 压 、 损伤 变 量 沿 径 向分 布见 图 2 从 图 2 ( a ) 可见 ， 考 虑 渗 流 一损 伤 耦 合 的情 况 下各 点 的孔 隙水 压较 不考 虑 的要 大 在 3 0 s 时 ， 距 孔 中心 3 0 mm处 ， 考 虑渗 流 一耦合 分析 得到 的孔 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 4 水 利 水 运 r 程 学 报 2 0 1 0年 6月 隙水压为 1 0 3 0 k P a ， 而不考虑时为 9 9 5 k P a ； 在渗流达到稳定时， 距孔 中心 3 0 mm处 ， 考虑渗流 一 损伤耦合分 析得到的孔隙水压为 I 2 7 9 k P a ， 不考虑时为 1 2 1 4 k P a 可见 ， 渗流造成的损伤使混凝土的渗流系数明显增 大 ， 导致同一时刻 、 同一点处的孔隙压力较不考虑耦合作用时大 ， 耦合作用明显 从图 2 ( b ) 可见 ， 随着孔隙水 压力的增大， 损伤值逐渐增大 ， 两者变化规律基本一致 由于只有达到屈服应力之后材料才开始发生损伤 ， 故 损伤范围仅在孔周 1 7 m m内 达到稳定状态 ， 考虑渗流 一损伤耦合作用下的损伤值较不考虑时要大 3 结 语 ( b ) 不考虑耦 合作用 图 1 稳定渗流时孔隙水压分布( 单位 ：M P a ) F i g 1 Di s t r i b u t i o n o f p o r e p r e s s u r e d u r i n g s t e a d y s e e p a g e( u n i t ：MP a ) 径向半径 mm ( a ) 孔隙水压 O O5 0 04 0 03 趔 0 O 2 O 0l 2 ( 1 3 0 4 0 5 O 6 0 径 向 半径 ， mm ( b ) 损伤 图 2 考虑耦合作用 与否 的孔 隙水压和损伤分布 F i g 2 Di s t r i b u t i o n o f p o r e p r e s s u r e a n d d a ma g e wi t h a n d wi t h o u t c o up l i n g e f f e c t ( 1 ) 应用 P i c a n d e t 等学者提出的混凝土损伤与渗透系数关 系， 建立渗透系数损伤演变方程 ， 并编写 了用 户 子程序 ， 嵌入 在混凝 土渗 流模 型 中 ， 实现 了渗流 一损伤 耦合 分析 ； ( 2 ) 基于 A B A Q U S软件的渗流 一 损伤塑性模型， 建立 了高孔隙水压作用下混凝土的塑性损伤分析模型； ( 3 ) 实例分析表明， 高孔隙水压对混凝土的损伤破坏明显 ， 并且存在较强的渗流 一损伤耦合效应 由此 说明， 对于高坝 、 深埋隧道等与高孔隙水压接触 的混凝土建筑物采用渗流 一损伤耦合分析能够较真实地反映 实 际破坏 参 考 文 献 ： 1 夏颂佑 ， 鲁慎吾K o l n b r e i n拱坝坝踵开裂 机理探讨 J 水电站设计 ， 1 9 9 9 ，1 5 ( 1 ) ： 2 6 3 3 ( X I A S o n g y o u ，L U S h e n W U A p p r o a c h t o c r a c k i n g m e c h a n i s m o f K o l n b r e i n A r c h D a m h e e l J D e s i g n o f H y d r o e l e c t r i c P o w e r S t a t i o n ， 1 9 9 9 ，1 5 ( 1 ) ： 2 6 3 3 ( i n C h i n e s e ) ) 2 H O S E I N I M， B I N D I G A N A V I L E V， B A N T t t l A N T h e e ff e c t o f m e c h a n i c a l s t r e s s o n p e r m e a b i l i t y o f c o n c r e t e ： a r e v i e w J C e m Co n c r C o mp o s ，2 0 0 9，3 1( 4)：2 1 32 2 0 薹 、 *霞1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 林凯生 ， 等 ： 高孔 隙水压作用下混凝 土渗流 一损伤耦合模型 5 5 3 C H O I N S K A M，K H E L I D J A，C H A T Z I G E O R G I O U G，e t a 1 E ff e c t s a n d i n t e r a c t i o n s o f t e I l l p e r a t u r e a n d s t r e s s - 1 e v e l r e l a t e d d a ma g e o ff p e r me a b i l i t y o f c o n c r e t e J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 7 ， 3 7 ( 1 ) ： 7 9 8 8 4 S O R O U S H I A N P ，E L Z A F R A N E Y MD a m a g e e f f e c t s o n c o n c r e t e p e rf o r m a n c e a n d m i c r o s t r u c t u r e J C e m e n t C 0 n c r e t e C o mp o s i t e s ， 2 0 0 4， 2 6 ( 7 )：8 5 38 5 9 5 P I C A N D E T V，K H E L I D J A，B A S T I A N G E f f e c t o f a x i a l c o m p r e s s i v e d a m a g e o n g a s p e r m e a b i l i t y o f o r d i n a r y a n d h i g h p e rf o r m a n c e c o n c r e t e J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 1 ， 3 1 ( 1 1 ) ： 1 5 2 51 5 3 2 6 S O U L E Y M， HO M AN D F ，P E P A S，e t a 1 D a ma g e i n d u c e d p e r me a b i l i t y c h a n g e s i n g r a n i t e ：a e a s e e x a mp l e a t t h e U R L i n C a n a d a J I n t J R o c k Me c h M i n i n g S e t ， 2 0 0 1 ， 3 8 ( 2 ) ： 2 9 7 3 1 0 7 G A WI N D， P E S A V E N T O F，S C H R E F L E R B A Mo d e l l i n g o f h y d r o t h e r ma l b e h a v i o u r o f c o n c r e t e a t h i g h t e m p e r a t u r e w i t h t h e r mo e h e m i c a l a n d me c h a n i c a l ma t e r i a l d e g r a d a t i o n J C o m p u t Me t h o d s A p p l Me c h E n g ， 2 0 0 3 ， 1 9 2 ( 1 31 4 ) ：1 7 3 1 1 7 7 1 8 D O R MI E U X L ， K O N D O D A p p r o c h e mi c r o m6 e a n i q u e d u c o u p l a g e p e r m a b i l i t 6 一 e n d o m m a g e m e n t J C R Me c a n i q u e ， 2 0 0 4， 3 3 2( 2 )：1 3 51 4 0 9 C H A T Z I G E O R G I O U G， P I C A N D E T V， K HE L I D J A， e t a 1 C o u p l i n g b e t w e e n p r o g r e s s i v e d a ma g e a n d p e r me a b i l i t y o f c o n c r e t e ： a n a l y s i s w i t h a d i s c r e t e mo d e l j I n t J N u m e r A n a l Me t h G e o m e c h ， 2 0 0 5 ， 2 9 ( 1 0 ) ： 1 0 0 51 0 1 8 1 O B A R Y B， B O U R N A Z E L J P， B O U R D A R O T E P o r o d a ma g e a p p r o a c h a p p l i e d t o h y d r o m e c h a n i c a l f r a c t u r e a n a l y s i s o f c o n c r e t e J J E n g Me c h ， 2 0 0 0 ，1 2 6 ( 9 ) ： 9 3 7 9 4 3 1 1 J A S O N L ，P I J A U D I E R C A B O T G，G H A V A MI A N S ，e t a 1 H y d r a u l i c b e h a v i o u r o f a r e p r e s e n t a t i v e s t r u c t u r a l v o l u me f o r c o n t a i n m e n t b u i l d i n g s J N u c l e a r E n g i n e e r i n g a n d D e s i g n ， 2 0 0 7， 2 3 7 ( 1 2 1 3 ) ：1 2 5 9 1 2 7 4 1 2 H I B B I T T， K A R L S S O N， S O R E NS E N I N C A B A Q U S a n a l y s i s u s e r s m a n u a l M A m e r i c a ： H K S I n c ， 2 0 0 5 1 3 L U B L I N E R J ， O L I V E R J A p l a s t i c d a m a g e m o d e l f o r c o n c r e t e J I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f S o l i d s a n d S t r u c t u r e s ，1 9 8 9 ， 2 5 ( 3 )：2 2 93 2 6 1 4 L E E J ，F E N V E S G L P l a s t i c d a m a g e mo d e l f o r c y c l i c l o a d i n g o f c o n c r e t e s t r u c t u r e s J J o u r n a l o f E n g i n e e r i n g Me c h a n i c s ， 1 9 9 8，1 2 4( 8 )：8 9 29 0 0 Co up l i n g a na l y s i s m o de l o f c o nc r e t e s e e p a g e a nd da m a g e b y a c t i o n o f h i g h p o r e wa t e r pr e s s u r e L I N Ka i s he ng， LI Zo n g l i ( C o l l e g e o f Wa t e r R e s o u r c e s a n d A r c h i t e c t u r a l En g i n e e r i n g，N o r t h w e s t A &F U n i v e r s i t y，Y a n g l i n g 7 1 2 1 0 0，C h i n a ) Abs t r a c t：Hi g h c o n c r e t e d a ms a n d d e e p l y i n g t u n ne l s，e t c wi t h s t a n d t h e a c t i o n o f h i g h wa t e r p r e s s u r e，s o t h e r e e x i s t s t h e e f f e c t o f h i g h p e n e t r a t i o n i n t h e c o n c r e t e i nt e r i o r ， wh i c h i ne v i t a b l y de v e l o p s i n t o a mo r e s i g n i f i c a n t s e e p a g e d a ma g e c o u p l i n g e ffe c t T he c o up l i n g a n a l y s i s mo d e l o n t h e s e e p a g e a n d d a ma g e o f c o n c r e t e b y t he a c t i o n o f p o r e wa t e r p r e s s u r e i s b u i l t o n t h e b a s i s o f t h e d a ma g e d e v e l o p i n g e q u a t i o n o f c o n c r e t e s p e r me a b i l i t y，wh i c h wa s p r o p o s e d b y P i c a nd e t e t a 1 ，a n d o n t h e c o n c r e t e d a ma g e d p l a s t i c i t y mo d e 1 Ta k i n g t he un s t e a d y s e e p a g e flo w o f p o r e s i n c o n c r e t e da m a s a n e x a mp l e， t he s e e p a g e d a ma g e a na l y s i s i s ma de a c c o r d i n g t o t he c o up l i ng a n d u n c o u pl e d mo de l r e s pe c t i v e l y， a n d t he c o mp a r i s o n o f t h e po r e wa t e r p r e s s ur e a n d t h e d a ma g e v a l u e b e t we e n d i ffe r e n t wa y s i s c a r r i e d o ut Th e r e s ul t s s h o w t h a t wi t h t h e p o r e wa t e r p r e s s u r e s i n c r e a s e， t h e d a ma g e v a l u e i nc r e a s e s g r a d ua l l y，who s e c ha n g i n g p a t t e r n s a r e b a s i c a l l y c o r r e s p o n d e n t t o t he c h a n g e s o f p o r e wa t e r p r e s s u r e Se e p a g e d a ma g e c o up l i ng e f f e c t s o f c o n c r e t e by t he a c t i o n o f t he hi g h po r e wa t e r pr e s s u r e a r e o b v i o us ， s o t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f f o r c e a n d d e f o r ma t i o n o f c o nc r e t e b y t he a c t i o n o f h i g h p o r e wa t e r p r e s s ur e c a n be b e t t e r r e fl e c t e d b y u s e o f t he s e e p a g e d a ma g e c o u p l i n g a na l y s i s mo d e 1 Ke y wo r ds ：c o n c r e t e；h i g h p o r e wa t e r p r e s s u r e；c o u p l i n g；d a ma g e d p l a s t i c i t y mo d e l 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m