考虑损伤的混凝土非线性粘弹性本构关系研究

【摘要】： 混凝土是一由粗骨料和硬化水泥沙浆组成的多相复合材料。在粗骨料和硬化水泥沙浆之间有许多微裂纹。在载荷作用下，微裂纹的数量增加，扩展最后变成宏观裂纹，从而导致结构的破坏。 研究者们已经认同了混凝土材料的连续损伤。混凝土也同样是一种时间相依性质的材料。徐变就是它的时间效应之一。对于计算力学来说，本构关系的求出是很重要的。在混凝土的非线性粘弹性方面的研究工作目前还不多见。随着计算机技术的发展，考虑混凝土非线性粘弹性的本构关系不仅在理论上有价值，在实际的应用上也有现实意义。 本文结合弹性回复对应原理 ，从非线性粘弹性材料的连续介质热力学分析入手，通过不可逆热力学定律来求出含损伤的非线性粘弹性本构关系。 针对不同应变率下的单轴压缩实验，分别应用考虑损伤和不考虑损伤的本构关系进行力学模拟，发现应变率比较大的时候，混凝土材料可以不考虑损伤；当应变率比较小的时候，混凝土材料要考虑损伤，。弹性回复对应原理可以推广应用于混凝土材料，从而为研究混凝土材料的粘弹性问题提出了一个新的研究方法。