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《长沙理工大学》 2006年
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钢筋混凝土拱结构的损伤分析与非线性行为研究

周雁群  
【摘要】: 采用损伤力学理论,研究钢筋混凝土拱结构在准静态加载过程中的损伤破坏过程。混凝土材料是一种拟弹脆性材料,其损伤破坏过程可近似看成是弹性损伤问题。基于弹性损伤普遍理论,取其三阶近似形式,得到一个含有四个独立参数的损伤本构模型。基于混凝土受拉与受压性能的区别,通过体积应变εm来判断混凝土单元的受拉压情况。在损伤演化方程中,引入一个拉压修正系数γ,以反映混凝土材料在受拉与受压状态下损伤行为的不同。基于这一损伤力学模型,采用损伤力学—附加荷载—有限元法,编制了相应的计算机程序。对一实桥的钢筋混凝土拱肋的破坏过程进行了数值计算。 依据数值结果从两方面来分析钢筋混凝土拱的损伤破坏过程。一是对钢筋混凝土拱肋的损伤部位与损伤程度,进行了定量分析与计算。二是从荷载—位移及应力—应变关系来研究混凝土材料损伤效应产生的结构非线性行为。 文中对试验过程和结果作了详细的报道。编制了线弹性有限元程序对这一拱结构进行了静力分析。损伤理论计算结果与试验结果吻合较好,且在较大荷载水平下明显优于不考虑损伤效应的线弹性有限元结果。说明用损伤理论分析钢筋混凝土拱结构损伤破坏过程中的力学行为是可行的,具有工程推广应用价值。
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