混凝土损伤塑性模型的楔入劈拉数值模拟
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软件分析研 究混 凝土结构性 能 已成 为一种 重要 手段。在混
建立混凝 土和其他准 脆性 材料 结构模 型 ， 用各 向同性 弹 采
性损伤结合各 向同性拉 伸和压缩塑性 理论来 表征 混凝土 的 非弹性行为 。模型为连续 的、 于塑性 的混凝 土损伤模 型 ， 基
它假定混凝土材料 主要 因拉伸开裂 和压缩 破碎 而破坏 。屈
Ｋｅ ｏ ｄ ： Ｂ Ｑ Ｓ ｃｎ ｒｔ； ａ ａｅ ｌ ｔ ｉ ； ｅｇ ｐｉ； Ｅ ｎ ｌ ｉ ｙ ｗ ｒ ｓ Ａ Ａ Ｕ ； ｏｃｅ ｄ ｍ ｇｄｐａ ｉ ｔ ｗ ｄ ｅｓｌ Ｆ Ｍ ａａ ｓ ｅ ｓｃｙ ｔ ｙｓ
混凝土的力 学性 能受很 多因素影 响 ， 十分复 杂 ， 目前主 要采用试验 以及 数值模拟 的方法对 其进行 研究 。通 过试验 得 到的结 果 比较直 观、 靠 ， 费用相 对较 高 ， 可 但 而且周 期往 往 比较长 ， 受试 验 条件 影 响也较 大 。随着近 些年计 算 机技 术和有 限元 数值 模 拟方 法 的大 力发 展 ， 借助 大型 的有 限元
张
华等 ： 混凝土损 伤塑性模 型的楔人劈拉数值模拟
５ ９
混凝 土损 伤 塑 性模 型 的楔 入 劈拉 数 值 模 拟
张 华 ， 赵 艳华
大连 １ ６ ２ ） １０ ４ （ 大连理工大学 国家海岸及近海工程重点实验室 。 辽宁
【 摘
要】 为了评估 Ａ Ａ Ｕ 中混凝土损伤塑性模型分析混凝土材料和构件静力性能的能力， ＢＱ Ｓ 先介绍了损
ｃ ｓ ｅ ｅ ｓ ｎ ｆ ａ ｃ ｆｔ ｅ ｄ ｍａ ｅ ｌｓ ｃ ｔ ｄ ｌｉ ｏ ｃ ｅ ｅｎ ｎ ｉ ｅ ｒａ ａｙ ｉ ｄ ｄ ｔｒ ｎ ｔ ｎ ｕ ｓ ｄ ｔ ｉ ｉ ｃ ｅ ｏ ａ ｇ ｄ ｐ ａ ｔ ｉ ｍｏ ｅ ｎ ｃ ｎ ｒ ｔ ｏ ｌ ａ ｌ ｓｓａ ｅｅ ｍｉａ ｉ ｈ ｇ ｉｎ ｈ ｉ ｙ ｎ ｎ ｎ ｏ ｏ ｅ ｖ ｌ ｅ ｉ ｏ ｒ ｉａ ａ ａ ｔｒ ．Ｔ ｅ ｅ ｏ ｅ ｕ ｔ ｅ ｘｅ ｓ ｎ ａ ｄ ｐ ｏ ｔ ｎ Ｃ ｅ ｍａ ｅ ｂ ｓ ｄ ｆ ｈ ａ ｕ ｎ ｓ ｍｅ ｃ ｉ ｃ ｌｐ ｒ ｍｅｅ ｔ ｔ ｓ ｈ ｒ ｆｒ ，ｆ ｒ ｒｅ ｔ ｎ ｉ ｎ ｒｍｏｉ ａ ｂ ｄ ａ ｅ ｈ ｏ ｏ ｎ ｏ ｅ ｓｕ ｙ ｎ ｔ ｔｄ ． ｈ
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伤 塑性模 型的理论基础 ， 然后用该模 型对楔入劈 拉试验进 行有 限元 分析 ， 并与试 验结果进 行对 比 ， 了混 凝土 探讨 损伤塑性模型在混凝土 非线 性分析 中的具体应 用价值 以及关 键参 数的取值 ， 为该模型 的进一步 推广 以及改进 提
供 了参考 。
【 关键词】 Ａ Ａ Ｕ ； Ｂ Ｑ Ｓ混凝土； 损伤塑性； 楔入劈拉； 有限元分析 【 中图分类号】 Ｔ ５８０ Ｕ ２．
、 ＥＤＧＥ Ｓ Ｉ ＮＵⅧ Ｖ ＰＬ Ｔ
【 文献标识码】 Ｂ
ＲＩ ＣＡＬ 硼 Ｓ
【 文章编号】 １０ — ８４ ２ １）４— ０９ ０ ０１ ６６ （０１０ ０５ — ３
Ⅱ， ＴＩ Ａ ｏＮ ＢＡＳ ＥＤ ｏＮ ＴＨＥ ＣＯＮＣＲＥＴ Ｅ
ＤＡＭ ＡＧＥＤ ＬＡＳ ＣⅡ Ｙ ｏＤＥＬ Ｐ ＴＩ Ｍ
服或破坏 面的演化 由两个硬化变量 ； 和 控制 ， ； 和 ；。 ：
分别表示 拉伸 和压缩等效 塑性应变 。
凝土结 构数 值分析 中 ， 混凝 土本 构模 型 的选取 对结 果 有重 要影响。在建立 混凝 土本构模 型时往 往基于 已有 的理论框
架， 如弹性理论 、 塑性 理论 、 断裂理论 、 内时理论 及损 伤理论
（ ） 应 变率 表达式 ： １
＝
； ＋； 一
（） １
等。由于混凝土材料 的复杂性 ， 今为止 ， 迄 还没 有一 种理论 模型被公认 为可以完 全描述混凝土材 料的本构关 系。２ Ｏ世
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ａ ａ ｉ ｆｃ ｎ ｒ ｔ ａ ｇ ｄ ｐ ａ ｔ ｉ ｄ ｌ ｎ ｓｍｕａ ｉ ｇ ｓ ｔ ｓ ｒ ｃ ：ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｖ ｌ ａｅ ｔ ｅ ｃ ｐ ｃｔ ｏ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｍａ ｅ ｌ ｓ ｃｔ ｍｏ ｅ ｉ ｌｔ ｔ ｉ ｙ ｉ ｙ ｉ ｎ ａ ｃ
建立混凝 土和其他准 脆性 材料 结构模 型 ， 用各 向同性 弹 采
性损伤结合各 向同性拉 伸和压缩塑性 理论来 表征 混凝土 的 非弹性行为 。模型为连续 的、 于塑性 的混凝 土损伤模 型 ， 基
它假定混凝土材料 主要 因拉伸开裂 和压缩 破碎 而破坏 。屈
Ｋｅ ｏ ｄ ： Ｂ Ｑ Ｓ ｃｎ ｒｔ； ａ ａｅ ｌ ｔ ｉ ； ｅｇ ｐｉ； Ｅ ｎ ｌ ｉ ｙ ｗ ｒ ｓ Ａ Ａ Ｕ ； ｏｃｅ ｄ ｍ ｇｄｐａ ｉ ｔ ｗ ｄ ｅｓｌ Ｆ Ｍ ａａ ｓ ｅ ｓｃｙ ｔ ｙｓ
混凝土的力 学性 能受很 多因素影 响 ， 十分复 杂 ， 目前主 要采用试验 以及 数值模拟 的方法对 其进行 研究 。通 过试验 得 到的结 果 比较直 观、 靠 ， 费用相 对较 高 ， 可 但 而且周 期往 往 比较长 ， 受试 验 条件 影 响也较 大 。随着近 些年计 算 机技 术和有 限元 数值 模 拟方 法 的大 力发 展 ， 借助 大型 的有 限元
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５ ９
混凝 土损 伤 塑 性模 型 的楔 入 劈拉 数 值 模 拟
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【 摘
要】 为了评估 Ａ Ａ Ｕ 中混凝土损伤塑性模型分析混凝土材料和构件静力性能的能力， ＢＱ Ｓ 先介绍了损
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供 了参考 。
【 关键词】 Ａ Ａ Ｕ ； Ｂ Ｑ Ｓ混凝土； 损伤塑性； 楔入劈拉； 有限元分析 【 中图分类号】 Ｔ ５８０ Ｕ ２．
、 ＥＤＧＥ Ｓ Ｉ ＮＵⅧ Ｖ ＰＬ Ｔ
【 文献标识码】 Ｂ
ＲＩ ＣＡＬ 硼 Ｓ
【 文章编号】 １０ — ８４ ２ １）４— ０９ ０ ０１ ６６ （０１０ ０５ — ３
Ⅱ， ＴＩ Ａ ｏＮ ＢＡＳ ＥＤ ｏＮ ＴＨＥ ＣＯＮＣＲＥＴ Ｅ
ＤＡＭ ＡＧＥＤ ＬＡＳ ＣⅡ Ｙ ｏＤＥＬ Ｐ ＴＩ Ｍ
服或破坏 面的演化 由两个硬化变量 ； 和 控制 ， ； 和 ；。 ：
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凝土结 构数 值分析 中 ， 混凝 土本 构模 型 的选取 对结 果 有重 要影响。在建立 混凝 土本构模 型时往 往基于 已有 的理论框
架， 如弹性理论 、 塑性 理论 、 断裂理论 、 内时理论 及损 伤理论
（ ） 应 变率 表达式 ： １
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