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考虑冻融作用的混凝土单轴压缩损伤本构模型 被引量:29
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作者 龙广成 刘赫 +1 位作者 马昆林 谢友均 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1884-1892,共9页
为研究冻融循环作用后混凝土的应力-应变行为及其在冻融作用后的持荷性能,对比研究同为C40强度等级的普通混凝土(NC)与自密实混凝土(SCC)经受冻融作用后的单轴压缩应力-应变关系,并进一步基于应变等价性假说和统计损伤理论建立冻融循环... 为研究冻融循环作用后混凝土的应力-应变行为及其在冻融作用后的持荷性能,对比研究同为C40强度等级的普通混凝土(NC)与自密实混凝土(SCC)经受冻融作用后的单轴压缩应力-应变关系,并进一步基于应变等价性假说和统计损伤理论建立冻融循环作用后混凝土单轴压缩损伤本构模型,探讨相应损伤变量随冻融循环作用次数和单轴压缩应变发展的演变特性。研究结果表明:所建立的损伤本构模型可较好地描述冻融循环作用后NC和SCC在单轴压缩荷载下的应力-应变关系;在单轴压缩过程中,冻融循环产生的微裂纹闭合导致损伤变量增长速率下降;NC与SCC的冻融损伤变量随冻融次数变化的规律均可用指数函数进行预测;掺入膨胀剂和黏度改性材料可以有效降低SCC的冻融损伤速率。 展开更多
关键词 冻融循环 应力.应变曲线 单轴压缩损伤本构模型 自密实混凝土
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基于动态CT识别的冻土单轴压缩损伤本构模型 被引量:31
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作者 刘增利 张小鹏 李洪升 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期542-546,共5页
采用连续介质力学与热力学方法,建立了冻土单轴压缩损伤本构模型。以兰州冻结黄土为例,基于冻土单轴压缩动态CT试验,对冻土附加损伤的2个阶段,即塑性损伤和微裂纹扩展损伤分别采用硬化曲线法和动态CT识别方法进行了损伤计算,在此基础上... 采用连续介质力学与热力学方法,建立了冻土单轴压缩损伤本构模型。以兰州冻结黄土为例,基于冻土单轴压缩动态CT试验,对冻土附加损伤的2个阶段,即塑性损伤和微裂纹扩展损伤分别采用硬化曲线法和动态CT识别方法进行了损伤计算,在此基础上给出了冻土附加损伤与弹性应变的对应关系,建立了基于试验的冻土损伤演化方程,并进行了有效应力的计算。 展开更多
关键词 冻土 单轴压缩 CT动态测试 损伤本模型
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考虑裂隙粗糙度的岩体单轴压缩动态损伤模型
3
作者 刘红岩 薛雷 +4 位作者 张光雄 王光兵 王基禹 和铁柱 邹宗山 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第6期42-52,共11页
为了在裂隙岩体动态损伤模型中考虑裂隙粗糙度的影响:首先,基于前人提出的能够同时考虑裂隙几何参数、强度参数及变形参数的岩体宏观损伤变量计算模型,通过引入Barton建立的粗糙裂隙JRC-JCS抗剪强度模型,提出了能够考虑裂隙粗糙度的岩... 为了在裂隙岩体动态损伤模型中考虑裂隙粗糙度的影响:首先,基于前人提出的能够同时考虑裂隙几何参数、强度参数及变形参数的岩体宏观损伤变量计算模型,通过引入Barton建立的粗糙裂隙JRC-JCS抗剪强度模型,提出了能够考虑裂隙粗糙度的岩体宏观损伤变量计算模型;其次,将该计算模型引入到前人提出的考虑宏细观缺陷耦合的非贯通裂隙岩体单轴压缩动态损伤模型中,建立了能够考虑裂隙粗糙度的非贯通裂隙岩体单轴压缩动态损伤模型;最后,通过参数敏感性分析研究了裂隙粗糙度(JRC)、裂隙面基本摩擦角φb、裂隙长度2a对岩体动态力学特性的影响。结果显示,当JRC由0分别增加到10和20时,岩体动态峰值强度由26.42 MPa分别增加到27.28和28.37 MPa;当φb由0°分别增加到15°和30°时,岩体动态峰值强度由26.24 MPa分别增加到27.28和28.80 MPa;当2a由1 cm分别增加到2和3 cm时,岩体动态峰值强度由31.37 MPa分别降低至27.28和23.90 MPa。同时为了更精确地刻画裂隙面粗糙度的影响,将裂隙面分形维数引入到岩体动态损伤模型中,不但提高了模型计算精度,而且拓宽了其应用范围,更便于实际工程应用。 展开更多
关键词 非贯通裂隙岩体 裂隙粗糙度系数 应力强度因子 JRC-JCS抗剪强度模型 单轴压缩动态损伤模型
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水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下劣化灰岩能量演化规律与损伤本构模型
4
作者 杨忠平 侯善萌 +2 位作者 张益铭 高宇豪 刘新荣 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期759-768,共10页
库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件... 库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件下灰岩能量演化规律并提出了损伤本构模型。结果表明:根据能率-位移曲线,将岩石破坏过程划分为易损区压密、微裂隙闭合、弹性变形、微裂隙扩展及峰后破坏5个阶段;随着劣化应力的增加,部分耗散能提前释放,耗散能与弹性能相等时的应变逐渐减小;随着干湿循环次数的增加,其破坏时总能量对应力的敏感性增强;揭示了水动力-应力-化学溶蚀耦合机理;提出了水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下考虑压密阶段劣化灰岩的损伤本构模型,预测精度较高,可为库区灾害预测防治提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 水动力-应力-化学溶蚀耦合 单轴压缩 能量演化 WEIBULL分布 本构模型
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考虑微裂纹力学行为的岩石单轴压缩损伤模型 被引量:1
5
作者 刘翠 李忠 +3 位作者 徐飞亚 张陌 曹晓伟 雷恒 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期104-112,共9页
针对目前岩石压缩损伤模型未能很好地同时考虑微裂纹滑移与扩展对岩石总变形的贡献、微裂纹复合扩展准则及岩石损伤程度对被激活裂纹数量影响等不足,基于细观力学对微裂纹在单轴压缩荷载下的滑移及扩展机理展开研究。首先根据微裂纹滑... 针对目前岩石压缩损伤模型未能很好地同时考虑微裂纹滑移与扩展对岩石总变形的贡献、微裂纹复合扩展准则及岩石损伤程度对被激活裂纹数量影响等不足,基于细观力学对微裂纹在单轴压缩荷载下的滑移及扩展机理展开研究。首先根据微裂纹滑移模型及能量平衡原理,建立了岩石单轴压缩应力应变关系,并认为微裂纹服从Weibull分布模型;进而以应变能密度准则作为微裂隙扩展判据,采用迭代法求解复合型断裂的翼裂纹扩展长度,并获得用翼裂纹扩展长度表示的岩石损伤变量演化方程,由此提出了一个新的岩石单轴压缩损伤模型,并验证了其合理性;最后,采用参数敏感性分析研究了微裂纹长度及摩擦系数和岩石断裂韧度对岩石力学特性的影响。结果表明:由本模型预测得到的岩石单轴压缩峰值强度与试验结果吻合较好,说明了其合理性。同时发现随着微裂纹长度增加及其摩擦系数减小、岩石断裂韧度增加,岩石单轴抗压峰值强度及峰值应变均随之减小。当微裂纹长度由60μm增加到120μm时,岩石单轴抗压峰值强度近似线性降低;而当微裂纹摩擦系数由0.5增加到0.8及岩石断裂韧度由0.3 MPa·m^(1/2)增加到0.6 MPa·m1/2时,岩石单轴抗压峰值强度均是先缓慢增加,而后迅速增加。本研究为岩石压缩损伤本构模型的建立提供了一条新的思路,具有重要的理论意义。 展开更多
关键词 微裂纹 滑移模型 最小应变能密度准则 单轴压缩 损伤模型
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考虑残余强度阶段裂隙演化影响的岩石统计损伤本构模型 被引量:1
6
作者 肖南 刘启明 +2 位作者 邱祥 黄阜 凌同华 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期554-562,共9页
岩石本构模型一直是岩土工程领域的研究热点,合理的本构模型对实际工程的安全稳定分析具有重要的指导意义.首先,从损伤力学的基本原理出发,考虑岩石残余强度阶段的特点,提出了裂隙演化修正系数.随后,将Drucker-Prager强度准则作为判断... 岩石本构模型一直是岩土工程领域的研究热点,合理的本构模型对实际工程的安全稳定分析具有重要的指导意义.首先,从损伤力学的基本原理出发,考虑岩石残余强度阶段的特点,提出了裂隙演化修正系数.随后,将Drucker-Prager强度准则作为判断微元破坏的依据,建立了一个全面描述岩石变形全过程的统计损伤本构模型,并给出了模型参数的确定方法.最后,通过砂岩、花岗岩的三轴试验数据验证了所提出的统计损伤本构模型,并探讨了岩石损伤累积和裂隙扩展过程.结果表明:理论曲线与试验曲线吻合程度均较好,提出的统计损伤本构模型能够较好的描述岩石应力-应变演化过程和残余强度特性,且该模型参数简单且易于获取,便于在实际工程中应用. 展开更多
关键词 本构模型 岩石损伤 残余强度 统计分布 三轴压缩
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单轴压缩下岩石损伤统计本构模型与试验研究 被引量:90
7
作者 杨圣奇 徐卫亚 +1 位作者 韦立德 苏承东 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期200-203,共4页
基于岩石应变强度理论和岩石强度的随机统计分布假设,采用损伤力学理论,建立了能够反映残余强度的单轴压缩下岩石损伤统计本构模型.利用伺服试验机对大理岩进行了单轴压缩试验,基于试验结果确定出损伤统计本构模型参数,理论结果和试验... 基于岩石应变强度理论和岩石强度的随机统计分布假设,采用损伤力学理论,建立了能够反映残余强度的单轴压缩下岩石损伤统计本构模型.利用伺服试验机对大理岩进行了单轴压缩试验,基于试验结果确定出损伤统计本构模型参数,理论结果和试验结果吻合较好. 展开更多
关键词 岩石损伤 本构模型 单轴压缩试验 残余强度 损伤力学
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聚丙烯纤维增强水泥基复合材料单轴拉伸损伤本构模型研究 被引量:1
8
作者 贾毅 赵强 +3 位作者 韦朝宽 宋浩博 李唐伟 沈先桃 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第11期4061-4071,共11页
聚丙烯纤维增强水泥基复合材料(PP-ECC)是具有良好性能且成本低、应用前景广的延性材料。本文通过单轴拉伸试验,讨论不同纤维掺量对PP-ECC受拉力学性能(初裂应力应变、峰值应力应变、应力-应变关系曲线和弹性模量)的影响。根据单轴拉伸... 聚丙烯纤维增强水泥基复合材料(PP-ECC)是具有良好性能且成本低、应用前景广的延性材料。本文通过单轴拉伸试验,讨论不同纤维掺量对PP-ECC受拉力学性能(初裂应力应变、峰值应力应变、应力-应变关系曲线和弹性模量)的影响。根据单轴拉伸的试验结果,参考现有的工程水泥基复合材料(ECC)损伤本构模型和损伤理论,定义损伤因子,构建PP-ECC抗拉特征的损伤本构模型,并对损伤因子拟合函数进行改进,损伤因子的拟合函数选用了一元六次函数,利用Origin和Matlab程序辅助计算和识别损伤因子函数中的相关参数。经过优化的本构模型与试验结果的一致性更高,模型的精确度有了显著提升。 展开更多
关键词 工程水泥基复合材料 聚丙烯纤维 单轴拉伸 损伤因子 本构模型 应力-应变关系
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单轴压缩下断续节理岩体动态损伤本构模型 被引量:12
9
作者 刘红岩 李俊峰 裴小龙 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期316-323,共8页
断续节理将对工程岩体的强度及变形等力学特性产生显著影响,损伤力学中视节理为岩体的一种宏观损伤,因而采用损伤张量来刻画其对岩体的影响。目前学术界提出了用节理的几何、强度及变形等3类参数来描述节理的物理力学性质,而目前的岩体... 断续节理将对工程岩体的强度及变形等力学特性产生显著影响,损伤力学中视节理为岩体的一种宏观损伤,因而采用损伤张量来刻画其对岩体的影响。目前学术界提出了用节理的几何、强度及变形等3类参数来描述节理的物理力学性质,而目前的岩体损伤张量计算方法都只涉及前2类参数,均没有涉及其变形参数即法向及切向刚度。为此,在前人研究的基础上,基于断裂及损伤理论提出了考虑节理法向及切向刚度的单轴压缩下单条断续节理引起的损伤张量计算公式,进而通过考虑节理间相互作用给出了单组单排或多排节理岩体损伤张量计算公式。其次,以岩石细观动态损伤模型为基础,结合宏细观损伤耦合观点提出了一个能够同时考虑节理几何、强度及变形参数的断续节理岩体动态损伤本构模型。最后,利用该模型讨论了节理参数及载荷应变率等对岩体动态力学特性的影响,认为节理长度减小及摩擦角增大将导致岩体动态峰值强度及弹性模量增大;岩体动态峰值强度及弹性模量则随着节理法向及切向刚度的增大分别减小或增大;而当节理法向及切向刚度按照同一比例增大时,岩体动态峰值强度及弹性模量则是增大的。岩体动态峰值强度与载荷应变率呈正相关。 展开更多
关键词 岩体 断续节理 应力强度因子 单轴压缩 动态损伤 本构模型 节理变形参数
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单轴压缩荷载下非贯通闭合节理岩体损伤本构模型 被引量:4
10
作者 张力民 张慧 刘红岩 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期79-84,共6页
目前损伤力学已被认为是研究节理岩体力学行为的有效工具,但是在目前的节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理几何特征而未考虑节理内摩擦角等力学参数,这显然不能很好地反映节理岩体的力学特征。为此,拟推导出一个能够综合考虑节理几... 目前损伤力学已被认为是研究节理岩体力学行为的有效工具,但是在目前的节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理几何特征而未考虑节理内摩擦角等力学参数,这显然不能很好地反映节理岩体的力学特征。为此,拟推导出一个能够综合考虑节理几何及力学参数的损伤变量(张量),并由此建立单轴压缩荷载下岩体损伤本构模型。首先,基于断裂力学的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了含非贯通节理岩体的损伤变量计算公式;其次,根据断裂力学理论对单轴压缩荷载下的单个节理尖端应力强度因子计算方法进行了研究,得出了应力强度因子KⅠ、KⅡ的计算公式;同时考虑多节理间的相互作用给出了单组单排及多排非贯通节理应力强度因子计算公式。最后,利用该模型对含单条非贯通节理的岩体在单轴压缩荷载作用下的峰值强度及损伤变量进行了分析计算。结果表明,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为零,而后随着节理倾角增加,岩体强度、损伤随节理倾角的变化分别呈开口向上及向下的抛物线,当节理倾角约为60°时,岩体损伤最大,强度最低。随着节理长度增加,岩体损伤增加,而随着节理内摩擦角的增加,岩体损伤则减小。 展开更多
关键词 单组非贯通闭合节理 岩体损伤本模型 损伤变量 应力强度因子 单轴压缩
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岩石单轴压缩蠕变损伤本构模型 被引量:5
11
作者 彭俊杰 李凯 +1 位作者 祝凤金 刘红岩 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期835-841,共7页
准确预测岩石蠕变行为对岩石力学与工程的研究具有非常重要的意义。首先对岩石蠕变机理及典型蠕变曲线进行了分析,其次通过在经典岩石蠕变模型如J体模型的基础上引入损伤理论及Kachanov损伤演化定律,进而建立了一个新的岩石蠕变损伤本... 准确预测岩石蠕变行为对岩石力学与工程的研究具有非常重要的意义。首先对岩石蠕变机理及典型蠕变曲线进行了分析,其次通过在经典岩石蠕变模型如J体模型的基础上引入损伤理论及Kachanov损伤演化定律,进而建立了一个新的岩石蠕变损伤本构模型。第三,对模型参数的确定方法进行了详细的研究。最后,引用其他学者所开展的不同轴压下岩石单轴压缩蠕变试验对该模型的合理性进行了验证。可以发现本文所提出的模型不仅能够很好地预测岩石的稳定蠕变阶段,而且还能预测经典模型所不能反映的岩石加速蠕变变形。结果表明损伤理论能够很好地反映岩石的蠕变破坏机理,为了能够准确模拟岩石蠕变变形全过程,在经典的J体模型中引入损伤因子是很有必要的。 展开更多
关键词 岩石 蠕变损伤本模型 加速蠕变阶段 J体模型 单轴压缩
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关于“非贯通节理岩体单轴压缩动态损伤本构模型”的讨论 被引量:1
12
作者 李列列 卓莉 刘志勇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1930-1931,共2页
《岩土工程学报》2016年3月第38卷第3期刊登了"非贯通节理岩体单轴压缩动态损伤本构模型"一文[1](以下简称"原文"),阅后学习到了不少东西,但一点疑问;《岩土工程学报》2000年7月第22卷第4期"含非贯通裂隙岩体介质的损伤模型"一... 《岩土工程学报》2016年3月第38卷第3期刊登了"非贯通节理岩体单轴压缩动态损伤本构模型"一文[1](以下简称"原文"),阅后学习到了不少东西,但一点疑问;《岩土工程学报》2000年7月第22卷第4期"含非贯通裂隙岩体介质的损伤模型"一文[2]有相同的疑问,故提出与作者刘红岩教授商榷。 展开更多
关键词 损伤本模型 节理岩体 单轴压缩 岩土工程学报 裂隙岩体 卷第 Chengdu 岩体损伤 损伤变量
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对“非贯通节理岩体单轴压缩动态损伤本构模型”讨论的答复 被引量:7
13
作者 刘红岩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1931-1932,共2页
针对李列列博士对文献[1](以下称原文)提出的问题,首先代表该文的全体作者向李博士表示衷心地感谢。在对其提出的问题进行复查的基础上,笔者发现确实是原文计算存在错误,李列列博士的计算结果是正确,
关键词 节理岩体 损伤本模型 单轴压缩 李博士 动态力学特性 文中 STIFFNESS 动态特性 文图
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单轴压缩下充填体损伤本构模型研究 被引量:5
14
作者 靳少博 刘科伟 +1 位作者 黄进 靳绍虎 《黄金科学技术》 CSCD 2021年第4期555-563,共9页
为了揭示充填体材料在单轴荷载下的损伤机理,首先对充填体材料在单轴荷载下的应力—应变曲线进行分析,再以损伤变量作为影响充填体材料力学特性的内变量,基于统计损伤理论、最大拉应力准则和应变等效假说,推导了充填体材料在单轴荷载下... 为了揭示充填体材料在单轴荷载下的损伤机理,首先对充填体材料在单轴荷载下的应力—应变曲线进行分析,再以损伤变量作为影响充填体材料力学特性的内变量,基于统计损伤理论、最大拉应力准则和应变等效假说,推导了充填体材料在单轴荷载下的经典损伤本构模型。由于充填体试件在初始阶段存在压密过程,提出了压密系数并将其引入到经典损伤本构模型,弥补了经典损伤本构模型无法合理解释充填体压密过程的缺陷。采用修正损伤本构模型对几种不同试验数据进行拟合,并与经典损伤本构模型进行对比,结果表明:拟合曲线不仅能够较好地模拟充填体试件在初始加载阶段的压密过程,而且拟合曲线与应力—应变试验数据基本吻合,充分说明所建立的修正损伤本构模型可靠性较好。为了进一步研究拟合参数变化对拟合曲线形状的影响,采用控制变量法改变其中一个参数,结果表明不同类型的拟合参数会对拟合曲线的形状产生不同的影响。 展开更多
关键词 充填体 单轴荷载 损伤变量 损伤本模型 初始加载阶段 压密系数 损伤演化
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考虑应变率效应的混凝土单轴压缩统计损伤本构模型 被引量:3
15
作者 白卫峰 张哲 +2 位作者 管俊峰 苑晨阳 马颖 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1503-1515,共13页
基于统计损伤理论,建立考虑应变率效应的混凝土单轴压缩统计损伤本构模型。考虑细观断裂和屈服两类损伤模式,将临界状态作为均匀损伤阶段向局部破坏阶段过渡的转折点,且滞后于峰值应力状态。在动态荷载作用下,混凝土内部细观结构的力学... 基于统计损伤理论,建立考虑应变率效应的混凝土单轴压缩统计损伤本构模型。考虑细观断裂和屈服两类损伤模式,将临界状态作为均匀损伤阶段向局部破坏阶段过渡的转折点,且滞后于峰值应力状态。在动态荷载作用下,混凝土内部细观结构的力学性能发生变化,同时微裂纹的扩展形态、路径和和数量较准静态发生显著改变,进而改变了两类细观损伤模式的演化过程,可由5个特征参数来表征。开展混凝土单轴压缩动态力学性能试验,获得了10^(-5)~10^(-2)/s应变率范围内的应力‑应变曲线。利用6组试验数据对模型进行验证,结果表明:模型预测曲线与试验曲线吻合良好,表征细观损伤机制的特征参数随着应变率的提高显示出明显的规律性。该模型可以较好地描述混凝土的动态力学行为,在应变率效应机理、细观损伤机制、宏观非线性本构行为之间建立起有效的联系。 展开更多
关键词 混凝土 单轴压缩 本构模型 细观损伤机制 应变率效应
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单轴受压状态下钢纤维混凝土损伤本构模型研究 被引量:72
16
作者 王春来 徐必根 +1 位作者 李庶林 唐海燕 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期151-154,共4页
针对钢纤维混凝土在单调载荷条件下损伤行为的复杂性,根据Weibull统计分布理论和等效应变假定原理,得出了钢纤维混凝土损伤本构模型,基于试验数据,确定了模型参数。分析计算结果显示,该模型可以有效地描述单轴受压状态下钢纤维混凝土的... 针对钢纤维混凝土在单调载荷条件下损伤行为的复杂性,根据Weibull统计分布理论和等效应变假定原理,得出了钢纤维混凝土损伤本构模型,基于试验数据,确定了模型参数。分析计算结果显示,该模型可以有效地描述单轴受压状态下钢纤维混凝土的损伤过程。 展开更多
关键词 单轴 钢纤维混凝土 损伤 损伤变量 本构模型
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基于三轴压缩试验的岩石统计损伤本构模型 被引量:58
17
作者 张明 王菲 杨强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1965-1971,共7页
基于三轴压缩试验,结合统计强度理论和连续损伤理论建立了一种岩石统计损伤本构模型,并对建立的本构模型的数学意义和物理意义进行了讨论分析。由此可知,统计损伤本构方程实质是用对应于某一屈服准则的等效应力表示的连续损伤演化方程,... 基于三轴压缩试验,结合统计强度理论和连续损伤理论建立了一种岩石统计损伤本构模型,并对建立的本构模型的数学意义和物理意义进行了讨论分析。由此可知,统计损伤本构方程实质是用对应于某一屈服准则的等效应力表示的连续损伤演化方程,能较好地描述材料的非线性力学行为,也能逼近材料的弹性应力–应变关系。统计损伤本构模型的统计参数均可以通过单轴或三轴压缩试验得到,在利用三轴压缩试验的轴向实测应力、实测应变时应当对损伤本构模型进行修正。对于单轴压缩试验的压密阶段,还给出了初始损伤的估计方法。引入对数正态分布和Mohr-Coulomb准则,通过理论曲线与若干岩石单轴、三轴压缩试验曲线的对比,验证了所提出的统计损伤本构方程及其参数确定方法以及模型修正的合理性,同时也肯定了对数正态分布和Mohr-Coulomb准则在统计损伤本构研究中的适用性。 展开更多
关键词 岩石 统计损伤本模型 三轴压缩试验 适用性 初始损伤
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三轴压缩下含瓦斯煤岩弹塑性损伤耦合本构模型 被引量:8
18
作者 王登科 尹光志 +2 位作者 刘建 王俯标 秦虎 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期55-60,共6页
通过引入与塑性屈服准则相关联的各向异性损伤因子和损伤准则来描述含瓦斯煤岩的塑性变形及损伤演化过程。在多孔介质有效应力原理中引入瓦斯吸附的膨胀应力,得出了适用于含瓦斯煤岩的有效应力计算公式。利用不可逆热力学原理,对含瓦斯... 通过引入与塑性屈服准则相关联的各向异性损伤因子和损伤准则来描述含瓦斯煤岩的塑性变形及损伤演化过程。在多孔介质有效应力原理中引入瓦斯吸附的膨胀应力,得出了适用于含瓦斯煤岩的有效应力计算公式。利用不可逆热力学原理,对含瓦斯煤岩的损伤演化规律及塑性变形与损伤之间的耦合效应进行了有效描述。根据实验结果,采用非关联塑性流动法则,建立了能反映含瓦斯煤岩在各种应力条件下力学行为的弹塑性损伤耦合本构模型,并给出了本构模型的参数确定方法。通过理论与实验的比较可知:所提出的弹塑性损伤耦合本构模型能真实有效地描述含瓦斯煤岩在不同应力条件下的力学特性。 展开更多
关键词 三轴压缩 各向异性损伤 弹塑性本构模型 多孔介质 含瓦斯煤岩
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基于变形元件的节理岩体三轴压缩损伤本构模型 被引量:6
19
作者 赵怡晴 刘红岩 +2 位作者 吕淑然 邢闯锋 张力民 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期991-996,共6页
基于岩体结构力学观点,将岩体看作是由岩块和结构面组成的复合体,分别采用基于统计损伤模型的弹性损伤变形元件和考虑结构面闭合及滑动的变形元件描述岩块和结构面在压缩荷载作用下的变形规律,进而建立相应的节理岩体压缩损伤本构模型... 基于岩体结构力学观点,将岩体看作是由岩块和结构面组成的复合体,分别采用基于统计损伤模型的弹性损伤变形元件和考虑结构面闭合及滑动的变形元件描述岩块和结构面在压缩荷载作用下的变形规律,进而建立相应的节理岩体压缩损伤本构模型。其次,针对上述损伤本构模型中最大拉应变破坏准则不适合于描述三向受力状态下岩石破坏的不足,基于Mises屈服准则推导出三向应力状态下的最大主应变与围压之间的关系,进而将该模型推广至三维情形。最后,通过算例对该模型的合理性进行验证。研究结果表明:该模型能够较好地反映围压对节理岩体试件强度及变形的影响规律,即随着围压增加,节理岩体试样峰值强度增加,而试样破坏时的最终应变减小。 展开更多
关键词 围压 三轴压缩 宏观缺陷 微观缺陷 变形元件 损伤本模型
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基于能量的混凝土单轴受压塑性损伤本构模型 被引量:3
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作者 李祚华 李安 滕军 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S2期182-186,共5页
基于不可逆热力学理论及连续介质损伤力学理论,考虑材料的塑性变形与损伤变量之间的耦合关系,认为混凝土材料的塑性Helmholtz自由能与弹性Helmholtz自由能间存在某种内变量函数关系,以此重新定义损伤能量释放率的表达式,并给出内变量函... 基于不可逆热力学理论及连续介质损伤力学理论,考虑材料的塑性变形与损伤变量之间的耦合关系,认为混凝土材料的塑性Helmholtz自由能与弹性Helmholtz自由能间存在某种内变量函数关系,以此重新定义损伤能量释放率的表达式,并给出内变量函数的具体表达式。参考Weibull分布曲线的形状,建立了损伤能量释放率与损伤变量的关系,推导单轴受压混凝土的损伤演化方程。根据混凝土材料单轴受压下的塑性特征,给出材料塑性变形关系的经验公式,从而建立完整的单轴受压混凝土的塑性损伤本构模型。通过与混凝土的单轴受压试验结果进行对比分析,验证所建模型的有效性,结果表明所建模型能较真实地反映混凝土的非线性行为和损伤演化过程。 展开更多
关键词 混凝土 本构模型 单轴 损伤本 塑性自由能
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