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    蘇州混凝土水泥制品研究院有限公司

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    發布時間:2020-01-06 00:00:00
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    混凝土彈塑性單軸受壓分形損傷本構關系研究
    Fractal Damage Constitutive Relation of Concrete Elastoplastic Uniaxial Compression
    2022年第7期
    混凝土;單軸受壓;細觀模型;分形損傷;本構關系
    Concrete; Uniaxial compression; Mesoscopic model; Fractal damage; Constitutive relation
    2022年第7期
    10.19761/j.1000-4637.2022.07.025.06
    國家自然科學基金項目(51879207);西京學院高層次人才專項基金項目(XJ17B04)。
    謝 明1,汪 鵬1,鄭山鎖2,劉佳豪1,王 梓1,周靜靜1
    1.西京學院 土木工程學院,陜西 西安 710123;2.西安建筑科技大學,陜西 西安 710055

    謝 明1,汪 鵬1,鄭山鎖2,劉佳豪1,王 梓1,周靜靜1

    謝明,汪鵬,鄭山鎖,等.混凝土彈塑性單軸受壓分形損傷本構關系研究[J].混凝土與水泥制品,2022(7):25-29,39.

    XIE M,WANG P,ZHENG S S,et al.Fractal Damage Constitutive Relation of Concrete Elastoplastic Uniaxial Compression[J].China Concrete and Cement Products,2022(7):25-29,39.

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    摘 ? 要:考慮混凝土單軸受壓破壞機理,在混凝土靜力損傷基礎上引入彈簧-摩擦塊模型,以模擬混凝土彈塑性階段的細觀結構變化?;诩氂^模型中彈簧、摩擦塊對混凝土斷裂面的影響,分析了混凝土受壓損傷的破壞規律,建立了不同強度等級混凝土彈塑性單軸受壓損傷本構模型,采用混凝土分形曲面模擬方法對所建模型進行了驗證。結果表明:所建立的模型能夠較好描述混凝土的塑性變形,對混凝土彈塑性的離散范圍具有良好的預測能力。 Abstract: Considering the failure mechanism of concrete under uniaxial compression, on the basis of concrete static damage, a spring-friction block model was introduced to simulate the meso-structural changes of concrete in the elastic-plastic stage. Based on the influence of the spring and friction block on the fracture surface of concrete in the mesoscopic model, the failure law of concrete compressive damage was analyzed, and the elastic-plastic uniaxial compressive damage constitutive model of concrete with different strength grades was established. The model was verified by the concrete fractal surface simulation method. The results show that the established model can describe the impact of concrete plastic deformation well, and has a good ability to predict the elastoplastic dispersion range of concrete.
    英文名 : Fractal Damage Constitutive Relation of Concrete Elastoplastic Uniaxial Compression
    刊期 : 2022年第7期
    關鍵詞 : 混凝土;單軸受壓;細觀模型;分形損傷;本構關系
    Key words : Concrete; Uniaxial compression; Mesoscopic model; Fractal damage; Constitutive relation
    刊期 : 2022年第7期
    DOI : 10.19761/j.1000-4637.2022.07.025.06
    文章編號 :
    基金項目 : 國家自然科學基金項目(51879207);西京學院高層次人才專項基金項目(XJ17B04)。
    作者 : 謝 明1,汪 鵬1,鄭山鎖2,劉佳豪1,王 梓1,周靜靜1
    單位 : 1.西京學院 土木工程學院,陜西 西安 710123;2.西安建筑科技大學,陜西 西安 710055

    謝 明1,汪 鵬1,鄭山鎖2,劉佳豪1,王 梓1,周靜靜1

    謝明,汪鵬,鄭山鎖,等.混凝土彈塑性單軸受壓分形損傷本構關系研究[J].混凝土與水泥制品,2022(7):25-29,39.

    XIE M,WANG P,ZHENG S S,et al.Fractal Damage Constitutive Relation of Concrete Elastoplastic Uniaxial Compression[J].China Concrete and Cement Products,2022(7):25-29,39.

    摘要
    參數
    結論
    參考文獻
    引用本文

    摘   要:考慮混凝土單軸受壓破壞機理,在混凝土靜力損傷基礎上引入彈簧-摩擦塊模型,以模擬混凝土彈塑性階段的細觀結構變化?;诩氂^模型中彈簧、摩擦塊對混凝土斷裂面的影響,分析了混凝土受壓損傷的破壞規律,建立了不同強度等級混凝土彈塑性單軸受壓損傷本構模型,采用混凝土分形曲面模擬方法對所建模型進行了驗證。結果表明:所建立的模型能夠較好描述混凝土的塑性變形,對混凝土彈塑性的離散范圍具有良好的預測能力。

    Abstract: Considering the failure mechanism of concrete under uniaxial compression, on the basis of concrete static damage, a spring-friction block model was introduced to simulate the meso-structural changes of concrete in the elastic-plastic stage. Based on the influence of the spring and friction block on the fracture surface of concrete in the mesoscopic model, the failure law of concrete compressive damage was analyzed, and the elastic-plastic uniaxial compressive damage constitutive model of concrete with different strength grades was established. The model was verified by the concrete fractal surface simulation method. The results show that the established model can describe the impact of concrete plastic deformation well, and has a good ability to predict the elastoplastic dispersion range of concrete.

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    (1)彈簧-摩擦塊模型能較好地實現對混凝土彈塑性細觀結構的模擬。利用拉壓等效原理將混凝土單向受壓問題轉換為單向受拉問題,從而實現了用一種細觀彈簧模型分別模擬混凝土單向受拉和單向受壓的兩種受力狀態。
    (2)假設細觀彈簧-摩擦塊模型中分形斷裂面上和平截面上每根彈簧-摩擦塊微元對應的微元面積是相等的,且混凝土細觀彈簧-摩擦塊模型中的彈簧-摩擦塊微元的數量可變,則可以解決細觀模型中因為分形曲面上彈簧-摩擦塊微元的數量變化所帶來的計算問題。
    (3)利用不同強度等級混凝土斷裂面分形維數離散范圍可以較好地預測混凝土彈塑性分形損傷演化規律和應力-應變關系的離散區間,可以實現對混凝土彈塑性斷裂損傷應力-應變關系發展趨勢和離散范圍的預測。

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    謝明,汪鵬,鄭山鎖,.混凝土彈塑性單軸受壓分形損傷本構關系研究[J].混凝土與水泥制品,2022(7):25-29,39.

    XIE M,WANG P,ZHENG S S,et al.Fractal Damage Constitutive Relation of Concrete Elastoplastic Uniaxial Compression[J].China Concrete and Cement Products,2022(7):25-29,39.

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