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《昆明理工大学》 2004年
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混凝土损伤机理及临界损伤特性分析

谢洪林  
【摘要】:混凝土是一种存在初始损伤的工程材料,其破坏过程是在外载荷作用下微细观尺度的损伤萌生、扩展、贯通,直到最后宏观裂纹产生导致混凝土失稳破裂的过程。本文对混凝土的损伤过程进行了研究,建立了混凝土损伤演化的临界破坏模型,对经典的四参数Krajcinovic损伤模型进行了简化,得到了两参数损伤模型。分析了混凝土的成核损伤机理并导出了成核损伤模型。具体工作有以下几个方面: 1.根据混凝土材料受载前初始损伤的分布、受载后微裂纹的萌生扩展及破坏后的断裂面表现出的分形特征,利用分形逾渗理论,结合混凝土损伤破坏的特点,建立了描述混凝土损伤演化的临界破坏模型,这一模型沟通了混凝土微细观损伤和宏观破坏之间的联系,并利用重正化群理论求得了混凝土损伤的临界概率、分形维数和临界损伤值。 2.对四参数Krajcinovic损伤模型进行分析后,发现四参数Krajcinovic损伤模型和基于应变等效原理得到的损伤模型在形式上是一致的。因此可用两个新的材料参数代替四参数Krajicinovic损伤模型中的四个材料参数,得到了便于使用的两参数损伤模型。验证表明,由两参数损伤模型得到的应力-应变曲线和四参数Krajcinovic损伤模型得到应力-应变曲线非常接近。 3.根据混凝土的损伤在不同尺度下表现出的自相似性,用分形圆来描述混凝土的成核损伤,用重正化群理论分析了混凝土中微裂纹群的演化。把损伤造成的能量变化分为两个部分,即用Helmholtz自由能表达的成核损伤所需要的能量,以及由在损伤区微裂纹的形成而产生的能量释放部分,在此基础上,导出了包含这两种能量过程的成核损伤模型。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU528

【引证文献】
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1 白卫峰;混凝土损伤机理及饱和混凝土力学性能研究[D];大连理工大学;2008年
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【参考文献】
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【同被引文献】
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6 蒋雅娜;智能材料结构中压电元件局部脱胶损伤特性研究[D];南京航空航天大学;2004年
7 张剑;混凝土动态受压损伤试验研究[D];大连理工大学;2008年
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9 黄祥飞;果品振动损伤特性及其减损包装的研究[D];江南大学;2008年
10 李斌;轻质脆性弹丸作用下的防护结构超高速撞击特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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