混凝土早期損傷數值分析.pdf

1、隨著中國經濟的發(fā)展，越來越多的大型混凝土現澆結構在基礎設施中得以應用。在混凝土澆筑以后的開始幾天中，水泥水化等化學過程伴隨著溫度升高和體積變化。但是，因為混凝土這個階段的剛度相對比較低，體積的變化引起的應力水平不高。隨著時間推移，混凝土的剛度提到很快。在混凝土硬化過程中，如果環(huán)境溫度下降，就會產生比較大的拉應力。一旦應力水平超過了混凝土的抗拉強度，達到破壞極限狀態(tài)，早期裂縫就開始發(fā)展。鑒于地下結構防止?jié)B漏的要求，早期裂縫控制對于地下結構

2、尤為重要。 損傷理論通過引入損傷變量對微觀破壞過程進行描述，可以準確的對工程結構材料的力學性能發(fā)展進行預測。連續(xù)損傷力學現廣泛應用于混凝土結構的剛度退化和開裂損傷過程的模擬。本文基于熱力學基本定理，將混凝土損傷理論于混凝土早期性能結合，研究混凝土早期損傷特性，并將研究成果數值實現，通過對室內實驗過程的數值模擬，驗證理論的合理性。 本文的主要研究結論和成果如下： (1)從熱力學的基本理論出發(fā)，基于前人混凝土早期性能

3、研究和混凝土損傷研究的成果，提出一定的前提假設，簡化混凝土早期性能問題，建立混凝土早期損傷模型，統(tǒng)一描述混凝土早期變形特性和損傷特性。本文基于微元強度假設，分析了材料統(tǒng)計特性對混凝土宏觀強度影響，推導了考慮材料非均勻性的混凝土早期統(tǒng)計損傷模型。 (2)本文基于HPC實驗室現有的數值計算平臺OOFEA，編制了統(tǒng)一考慮混凝土早期產生的時變變形特性和損傷特性有限元分析程序。運用隨機數計算機發(fā)生器模擬混凝土材料的非均勻特性和隨機性，并在