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多类混凝土损伤比强度理论及塑性-损伤模型研究进展与应用
被引量：
2
1
作者
丁发兴
吴霞
+7 位作者
吕飞
王文君
孙浩
SADAT Said Ikram
许云龙
王恩
王莉萍
余志武
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第2期690-711,共22页
为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示...
为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示约束混凝土工作原理。分析表明,随着静水压力的增加,混凝土压损伤比将由单轴受压时为1左右线性递减至小于0.5,八面体剪应力先增大后减小,轴向峰值应力提升为某一定值,压损伤比取值减小引发非弹性体积膨胀减小至不变,因而导致混凝土由单轴受压脆性破坏向多轴受压塑性破坏转变,该理论为钢管混凝土柱中发挥混凝土耗能潜力提供理论依据。依据混凝土损伤比强度理论,确定多类混凝土塑性-损伤模型中的三轴强度参数,包括膨胀角、拉压子午线强度比值和二轴等压与单轴抗压强度比值,并建议常温静力荷载下多类混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,常温地震荷载下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,以及火灾升温环境下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,建立约束混凝土三轴塑性-损伤模型。介绍多类混凝土塑性-损伤模型在钢-混凝土组合结构有限元模型中的应用,模型中混凝土采用实体单元而钢管与钢梁采用壳单元,可模拟钢管与混凝土之间的界面滑移与约束作用,当采取增强约束拉筋强柱构造方法时可提升钢管混凝土柱及其结构的承载力、抗震与抗火性能。
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关键词
混凝土
损伤比
强度理论
塑性
-
损伤
模型
三轴参数
应力
-
应变曲线
实体-壳单元模型
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职称材料
题名
多类混凝土损伤比强度理论及塑性-损伤模型研究进展与应用
被引量：
2
1
作者
丁发兴
吴霞
吕飞
王文君
孙浩
SADAT Said Ikram
许云龙
王恩
王莉萍
余志武
机构
中南大学土木工程学院
出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第2期690-711,共22页
基金
国家自然科学基金面上项目(51978664)
中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2022ZZTS0603)
中南大学高性能计算平台资助项目。
文摘
为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示约束混凝土工作原理。分析表明,随着静水压力的增加,混凝土压损伤比将由单轴受压时为1左右线性递减至小于0.5,八面体剪应力先增大后减小,轴向峰值应力提升为某一定值,压损伤比取值减小引发非弹性体积膨胀减小至不变,因而导致混凝土由单轴受压脆性破坏向多轴受压塑性破坏转变,该理论为钢管混凝土柱中发挥混凝土耗能潜力提供理论依据。依据混凝土损伤比强度理论,确定多类混凝土塑性-损伤模型中的三轴强度参数,包括膨胀角、拉压子午线强度比值和二轴等压与单轴抗压强度比值,并建议常温静力荷载下多类混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,常温地震荷载下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,以及火灾升温环境下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,建立约束混凝土三轴塑性-损伤模型。介绍多类混凝土塑性-损伤模型在钢-混凝土组合结构有限元模型中的应用,模型中混凝土采用实体单元而钢管与钢梁采用壳单元,可模拟钢管与混凝土之间的界面滑移与约束作用,当采取增强约束拉筋强柱构造方法时可提升钢管混凝土柱及其结构的承载力、抗震与抗火性能。
关键词
混凝土
损伤比
强度理论
塑性
-
损伤
模型
三轴参数
应力
-
应变曲线
实体-壳单元模型
Keywords
concrete
damage ratio
strength theory
plastic
-
damage model
triaxial parameter
stress
-
strain curve
solid
-
shell finite element model
分类号
TU501 [建筑科学—建筑技术科学]
TU398 [建筑科学—结构工程]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多类混凝土损伤比强度理论及塑性-损伤模型研究进展与应用
丁发兴
吴霞
吕飞
王文君
孙浩
SADAT Said Ikram
许云龙
王恩
王莉萍
余志武
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025
2
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