C30混凝土损伤因子计算方法对比研究
ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证
第38卷第8期建 筑 结 构2008年8月ABAQUS 混凝土损伤塑性模型参数验证张 劲1 王庆扬1,2 胡守营1 王传甲2(1中国石油大学 北京102249;2中国电子工程设计院深圳市电子院设计有限公司 深圳581031)[摘要] 为了统一ABAQUS 混凝土损伤塑性模型与规范提供的混凝土本构模型,在规范提供的混凝土本构关系的基础上引入损伤因子的概念,对混凝土损伤塑性模型本构关系参数的确定方法进行了研究。
用各等级混凝土本构关系参数模拟结果与规范曲线的对比,验证CDP 模型参数的正确性;用一混凝土剪力墙试验的模拟分析,验证本构关系参数用于结构分析情况下的可靠性。
两种验证结果证明,给出的CDP 模型参数确定方法是正确的,用该方法确定的参数进行结构模拟分析所得结果是可靠的,并指出了CDP 模型的不足。
[关键词] ABAQUS ;混凝土损伤塑性模型;剪力墙试验Parameters Verification of Concrete Damaged Plastic Model of ABAQUS Zhang Jin 1,Wang Qingyang 1,2,Hu Shouying 1,Wang Chuanjia2(1China Univ .of Petroleu m ,Beijing 102249,China ;2Shenzhen Electronics Design Inst .Co .,Ltd .,Shenzhen 518031,China )A bstract :To uniform the concrete damaged plastic model provided by ABAQUS and the concrete constitutive relatiouships provided by the code for concrete structure design ,the damaged factors was introduced into the constitutive relationship provided by criterion ,and then the method used to determine the parameters of CDP model was studied .To verify the correctness of the parameters of CDP model ,the method of contrastin g the results extracted from simulation and the criterion curves is used ;and to verify the reliability applied to structure s imulation ,the method of contrasting s imulation results and experimental results is chosen .It is approved that the determined method of CDP model parameters is correct and the simulation results of structures using the parameters determined by the method is reliable .The shortage of CDP model was ind icated .Keywords :ABAQUS ;concrete damaged plastic model ;s hear wall test作者简介:张劲(1963-),男,副教授。
国产C30混凝土考虑率型微损伤演化的改进Johnson-Cook强度模型
SHI Shaoqiu，WANG Yongzhong，WANG Lili
(Faculty of Engineering，Ningbo University，Ningbo，Zhejiang 315211，China)
Abstract：The dynamic mechanical behavior of C30 concrete is investigated in one-dimensional stress state under a wide range of strain rates from 10－4 s－1–102 s－1 by using an improved SHPB technique and Instron Servo-hydraulic testing system. According to Johnson-Cook′s strength model，the strain rate coefficient and related material constants of C30 concrete subjected to large strains，high strain rates and high pressures are determined experimentally. From a large number of experimental results for C30 concrete，it reveals that the damage evolution is a rate-dependent process，which can be formulated to a rate-dependent damage evolution law in a simple form
混凝土结构损伤检测技术探讨
混凝土结构损伤检测技术探讨一、前言混凝土结构是现代建筑中最常用的一种结构形式，具有强度高、耐久性好等优点，但长期使用和不可避免的自然环境因素都会导致混凝土结构的损伤和破坏。
因此，混凝土结构损伤检测技术的研究和应用具有非常重要的意义。
本文将对混凝土结构损伤检测技术进行探讨，介绍目前常用的技术和方法，并分析各自的优缺点。
二、混凝土结构损伤的分类混凝土结构的损伤可以分为以下几种类型：1. 表面裂缝：由于混凝土的膨胀和收缩、荷载的作用以及温度变化等原因，混凝土表面可能会出现裂缝。
2. 内部裂缝：混凝土内部可能会存在着一些微小的裂缝，这些裂缝可能是混凝土的质量问题或者是施工质量问题造成的。
3. 碳化：碳化是混凝土中的水泥石与空气中的二氧化碳反应形成碳酸盐，导致混凝土的强度下降和开裂。
4. 腐蚀：混凝土中的钢筋容易遭受腐蚀，导致钢筋的断裂和混凝土的开裂，从而影响混凝土结构的强度和稳定性。
三、混凝土结构损伤检测技术1. 目视检测目视检测是最常见的一种混凝土结构损伤检测方法，其优点是操作简单，成本低廉。
但是，目视检测不能检测到混凝土内部的裂缝和损伤，只能检测到表面的损伤，因此无法检测到混凝土结构的全部损伤情况。
2. 声波检测声波检测是一种利用超声波探测混凝土结构内部裂缝和损伤的方法。
通过在混凝土表面产生超声波，观察超声波在混凝土内部的传播情况，从而判断混凝土结构的损伤情况。
声波检测的优点是能够检测到混凝土内部的裂缝和损伤，但其缺点是受到混凝土结构的材料和结构的影响，且需要专业人员进行操作。
3. 磁粉探伤磁粉探伤是一种用于检测混凝土结构中钢筋损伤情况的方法。
该方法通过在钢筋表面涂上磁粉，然后施加磁场，观察磁粉的分布情况，从而判断钢筋的损伤情况。
磁粉探伤的优点是能够检测到钢筋的损伤情况，但其缺点是只能检测到钢筋的损伤情况，无法检测混凝土结构的其他损伤情况。
4. 电阻率检测电阻率检测是一种利用电阻率测量混凝土内部裂缝和损伤的方法。
反复荷载作用下的混凝土损伤本构模型
伤模型可以真实的反应实际结构或构件的 损伤本构模型。该方法的优点是参数少，不
本课题得到国家自然科学基金（50342015）、北京市自然科学基金资助项目（8052014）和国家教育振兴行 动计划（BHB985-1-04）资助。
-1-
同的混凝土强度有确定的损伤演变方程，可 以动态分析混凝土的累积损伤程度。
（5）其 中 ： A1 = E0α d ， B1 = (1− 2α d )E0ε c ，
其中 P(ε ) 、 Q(ε ) 均为多项式，
lim
x→ x0
P(x)
=
P(x0
)
，
lim
x→ x0
Q(x)
=
Q(x0
)
≠
0，
则
lim
x → x0
F ( x)
=
lim
x→ x0
P(x) Q(x)
=
F(x0 ) 。
大量的试验研究表明，混凝土受拉累积
为了描述混凝土由于累积损伤而导致 结构性能的逐步裂化直至最终破坏的整个 发展历程，本文提出采用分段曲线损伤变量 方程来描述单轴受压混凝土全过程损伤状
-2-
态。根据图 1 所示的应力—应变全曲线，在 压应力作用下受压区原有微裂缝有闭合的 趋势，可认为受压区无损伤，即不考虑初始 损伤。由于 Najar 的损伤理论是从宏观的耗 能角度来反映混凝土这种材料的损伤状态， 但实际上用该方法量化混凝土的损伤程度 难度较大。为此本文在 Najar 损伤理论基础 之上，将损伤变量值转化为以变形作为变量 来描述其损伤程度。
的Wperf = WPE ，损伤值 Dc = 0 ；而对于损伤结
构，0 ≤ WPE ≤ W perf ，且当结构处于损伤的极
基于混凝土损伤力学的结构损伤评估方法研究
基于混凝土损伤力学的结构损伤评估方法研究一、研究背景在工程领域中，结构损伤评估是一个重要的研究方向。
对于建筑物、桥梁、水坝等各种工程结构，其在长时间使用过程中，由于受到自然环境的影响以及人为因素的影响，都会存在一定的损伤情况。
因此，对于结构损伤的评估研究，能够有效地提高结构的安全性和可靠性，减少结构事故的发生，对于推动工程领域的发展具有重要的意义。
在结构损伤评估的研究中，混凝土损伤力学是一种常用的研究方法。
混凝土损伤力学是一种研究混凝土在加载过程中损伤、破坏机制及其宏观性能的力学理论。
通过对混凝土的力学性能进行研究，可以建立混凝土的本构模型，进而分析混凝土在不同应力状态下的破坏机理。
因此，基于混凝土损伤力学的结构损伤评估方法，具有较高的理论价值和实际应用价值。
二、研究现状目前，国内外学者已经对基于混凝土损伤力学的结构损伤评估方法进行了广泛的研究。
主要研究内容包括：1.混凝土损伤力学基本理论混凝土损伤力学的基本理论包括本构模型、损伤模型等。
国内外学者对混凝土的损伤力学进行了深入研究，提出了各种本构模型和损伤模型，如弹塑性模型、弹性损伤模型、本构关系模型等。
2.结构损伤评估方法基于混凝土损伤力学的结构损伤评估方法主要包括试验方法和数值模拟方法。
试验方法主要是通过对实际结构进行试验，测量结构的力学性能，分析结构的破坏机理，从而评估结构的损伤程度。
数值模拟方法主要是通过建立结构的数学模型，运用有限元方法等进行数值模拟，分析结构的力学性能和破坏机理，从而评估结构的损伤程度。
3.应用研究基于混凝土损伤力学的结构损伤评估方法已经广泛应用于各种工程结构的损伤评估中，如桥梁、隧道、水坝等。
学者们通过对实际工程结构进行试验和数值模拟，评估结构的损伤程度，并提出相应的加固和维修方案，为工程结构的安全性和可靠性提供了重要的保障。
三、研究内容基于混凝土损伤力学的结构损伤评估方法研究的主要内容包括：1.混凝土本构模型的研究混凝土本构模型是基于混凝土损伤力学的结构损伤评估方法的基础。
混凝土结构的损伤识别与评估研究
混凝土结构的损伤识别与评估研究一、研究背景混凝土结构是现代建筑中常见的结构形式，具有良好的耐久性和承载能力。
但是，随着时间的推移和外部因素的影响，混凝土结构会发生损伤，如裂缝、腐蚀等，严重影响其使用寿命和安全性。
因此，混凝土结构的损伤识别与评估变得十分重要。
二、损伤识别技术1.非破坏检测技术非破坏检测技术是指在不破坏混凝土结构的情况下，通过检测混凝土结构的物理、化学、机械等性质，来识别混凝土结构的损伤情况。
常用的非破坏检测技术包括超声波检测、电磁波检测、红外线检测等。
2.破坏检测技术破坏检测技术是指通过对混凝土结构进行破坏性试验，来确定其承载能力和损伤程度的检测技术。
常用的破坏检测技术包括钻孔取芯、压缩试验、拉伸试验等。
三、损伤评估方法1.定性评估方法定性评估方法是指通过对混凝土结构进行目视观察、手感检测等方式，来判断其损伤程度的评估方法。
常用的定性评估方法包括裂缝宽度测量、表面颜色变化等。
2.定量评估方法定量评估方法是指通过对混凝土结构进行数量化分析，来确定其损伤程度和承载能力的评估方法。
常用的定量评估方法包括刚度评估、弹性模量评估、应变测量等。
四、损伤识别与评估案例1.钢筋混凝土梁的损伤识别与评估通过对一座年代较久的钢筋混凝土梁进行非破坏检测和破坏检测，发现其存在多处裂缝和钢筋锈蚀的情况。
采用定性评估方法对其损伤程度进行评估，发现其损伤程度较轻。
采用定量评估方法对其承载能力进行评估，发现其承载能力降低了20%左右。
2.混凝土柱的损伤识别与评估通过对一座高层建筑的混凝土柱进行非破坏检测和破坏检测，发现其存在多处裂缝和混凝土表面腐蚀的情况。
采用定性评估方法对其损伤程度进行评估，发现其损伤程度较重。
采用定量评估方法对其承载能力进行评估，发现其承载能力降低了40%左右。
五、研究进展与展望目前，混凝土结构的损伤识别与评估技术已经取得了一定的进展，但仍存在一些问题和挑战。
例如，非破坏检测技术的准确性和可靠性需要进一步提高；定量评估方法的标准化和规范化还有待完善。
混凝土塑性损伤模型损伤因子研究及其应用_郭明
是钢管内的核心混凝土的节点区域，表明在往复 荷载作用下，钢筋混凝土梁先于节点破坏。通过
以往对这类新型的节点力学性能的研究尚少 对这类新型节点在往复荷载下的弹塑性分析，通
见，为了了解其在反复荷载作用下的工作性能，采 过对受力过程中损伤因子数值和发展的情况进行
用 ABAQUS 软件对其在往复荷载作用下的受力 分析，更能明确了解其受力的机理，对指导节点设
1 基于能量损失的损伤因子的计算 方法
损伤是指在冶炼、冷热加工工艺过程中或在 荷载、温度、环境等的作用下，材料的微细结构发 生了变化，从而引起微缺陷成胚、孕育、扩展和汇 合，导致材料宏观力学性能劣化，最终形成宏观开
收稿日期： 2011-08-03 作者简介： 郭 明（ 1967-） ，女，高级工程师，硕士，研究方向为结构设计（ Email： guom@ szmedi． com． cn）
性能进行分析，混凝土采用塑性损伤模型。加载 计起到了良好的作用。
模式为： 首先在钢管混凝土柱顶施加轴向荷载
图 7 新型钢管混凝土节点弹塑性分析实例
3． 3 整体结构体系动力弹塑性分析 深圳卓越皇岗世纪中心项目位于深圳市福田
区，总建 筑 用 地30667． 7 m2 ，总 建 筑 面 积424008 m2 ，由四座塔楼及裙房地下室组成，一号、二号、 四 号 塔 楼 为 超 高 层 建 筑，三 号 塔 楼 为 高 层 建 筑。 图 8（ a） 为本项目的建筑效果图，其中二号塔楼结
以上研究为本文研究创造了良好的条件，但 是对损伤模型中损失因子以及损伤因子与混凝土 材料的应力、应变发展之间关联的研究不够深入， 参考文献［10］基于能量损失原理，编制相关的计 算程序，获得了现行《混凝土结构设计规范》提供 的混凝土受压和受拉应力-应变关系曲线对应的 混凝土损伤因子，文章最后介绍了损伤因子的一 些应用实例，包括钢筋混凝土构件、新型钢管混凝 土-钢筋混凝土梁节点和整体结构弹塑性分析实 例，以期为同行提供参考。
混凝土结构损伤识别与评估方法研究
混凝土结构损伤识别与评估方法研究第一章引言混凝土作为一种重要的建筑材料，广泛应用于各种建筑结构中。
但是，长时间的使用和不良的环境因素都会对混凝土结构造成损伤。
针对混凝土结构损伤的识别和评估，一直是建筑领域亟需解决的问题。
本文旨在介绍混凝土结构损伤识别与评估的研究现状和方法。
第二章混凝土结构损伤的类型混凝土结构的损伤类型有很多，主要包括以下几种：1. 裂缝混凝土结构中最常见的问题就是裂缝。
由于混凝土的自身性质和外力作用的影响，会导致混凝土中出现裂缝。
通常，裂缝分为几种类型：弯曲裂缝、剪切裂缝、拉伸裂缝和压缩裂缝。
2. 腐蚀混凝土结构中的钢筋容易受到湿度和氧化物的侵蚀，导致钢筋腐蚀。
受腐蚀作用的钢筋会损坏混凝土的结构，并加速混凝土碳化。
3. 碳化碳化是混凝土结构中重要的损伤形式，它通过二氧化碳与混凝土中的碱性氧化物相互作用产生。
碳化过程会导致混凝土中的钙化物转化为碳酸盐，加速沉降和龟裂。
第三章混凝土结构损伤识别的方法混凝土结构损伤的识别非常重要，它有助于及时采取措施来防止损坏进一步扩大。
下面是几种常见的混凝土结构损伤识别方法：1. 细节观察法细节观察法是最常用的损伤识别方法之一。
通过对混凝土结构进行仔细观察，识别出表层裂缝、凸起、变形等问题。
这种方法可以通过目视或显微镜来进行。
2. 声波检测法声波检测法可以通过将声波引入到混凝土结构中来探测结构中的内部缺陷。
声波的传播速度会受到内部构件的影响，例如声音在空气中的传播速度通常比在钢筋中的传播速度慢。
3. 红外线波谱法红外线波谱法是一种利用红外线辐射分析混凝土结构内部情况的方法。
通过对不同角度的红外线光谱图进行分析，可以识别出不同类型的损伤。
第四章混凝土结构损伤评估的方法对于混凝土结构的损伤评估，主要采用以下两种方法：1. 非破坏性测试非破坏性测试主要通过用无损检验法对混凝土结构进行检测，不会对结构造成破坏。
这种方法可以分析混凝土的物理和力学性质，以及内部瑕疵和缺陷。
混凝土损伤塑性模型参数计算方法及试验验证
混凝土损伤塑性模型参数计算方法及试验验证熊进刚;丁利;田钦【摘要】基于已有混凝土损伤塑性(CDP)模型及其相关参数计算方法,建议一种确定CDP模型损伤因子的单轴应力-应变曲线,并推导对应的损伤因子计算公式.采用该建议公式和ABAQUS有限元软件对2根钢筋混凝土试验梁进行分析,并将分析结果与试验值进行对比,结果表明:计算值和试验值符合较好,验证了CDP模型用于混凝土结构非线性分析的适用性及本文建议公式的合理性,为相关学者进行混凝土非线性分析时提供参考.【期刊名称】《南昌大学学报（工科版）》【年(卷),期】2019(041)001【总页数】6页(P21-26)【关键词】混凝土损伤塑性;简支梁;损伤因子;有限元分析;混凝土结构【作者】熊进刚;丁利;田钦【作者单位】南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;江西省近零能耗建筑工程实验室,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;江西省近零能耗建筑工程实验室,江西南昌330031【正文语种】中文【中图分类】TU502在土木工程领域，对于结构性能的研究，结构试验是最直观、可靠的方法，但由于其高昂的代价以及超长的周期经常会受到限制。
随着计算机仿真技术和有限元理论的快速发展，数值模拟已经成为研究结构性能的一种重要手段。
ABAQUS作为国际上最先进的大型通用有限元分析软件之一，由于其强大的非线性分析能力，得到众多研究者的广泛使用。
ABAQUS中的损伤塑性模型是由Lee等[1]提出的，用于模拟砂浆、混凝土等准脆性材料的力学行为，如抗压强度和抗拉强度不相等、抗压强度远远大于抗拉强度、拉压异性、刚度恢复效应、应变率效应等。
其基本框架包括：非相关联流动法则、屈服函数、含损伤的应力应变关系和损伤演化方程。
混凝土损伤塑性(CDP)模型将损伤指标引入混凝土模型，对混凝土的弹性刚度矩阵加以折减，以模拟混凝土的卸载刚度随损伤增加而降低的特点[2]。
基于损伤模型的混凝土结构损伤评估研究
基于损伤模型的混凝土结构损伤评估研究1. 研究背景混凝土结构是现代建筑中最常用的建筑材料之一，但由于受到外界因素的影响，如地震、风暴、火灾等，混凝土结构很容易出现损伤，从而影响其结构稳定性和使用寿命。
因此，对混凝土结构的损伤评估方法进行研究，可以提高混凝土结构的安全性和可靠性。
2. 损伤模型损伤模型是建立混凝土结构损伤评估的基础，常用的损伤模型包括线性弹性损伤模型、非线性弹性损伤模型和塑性损伤模型等。
线性弹性损伤模型是较为简单的损伤模型，其基本假设是混凝土结构的弹性模量和泊松比不受损伤的影响。
该模型适用于轻度损伤或小型结构的损伤评估。
非线性弹性损伤模型考虑了混凝土结构的非线性特性，可以更准确地描述混凝土结构在受到损伤后的行为。
该模型适用于中等程度损伤的混凝土结构。
塑性损伤模型考虑了混凝土结构的塑性变形，可以更真实地模拟混凝土结构在受到严重损伤时的行为，适用于重度损伤的混凝土结构。
3. 损伤评估方法混凝土结构损伤评估方法可以分为直接评估法和间接评估法两种。
直接评估法是通过对混凝土结构进行检测和监测，直接确定混凝土结构的损伤程度。
常用的直接评估方法包括超声波检测、X射线检测和电磁波检测等。
间接评估法是通过对混凝土结构的受力性能进行分析，推断出混凝土结构的损伤程度。
常用的间接评估方法包括有限元分析、基于损伤模型的分析和基于统计学的方法等。
4. 损伤评估实例以一座混凝土桥梁为例，介绍如何进行损伤评估。
首先，根据桥梁的历史记录和实地检测，确定桥梁的受损情况。
假设该桥梁受到了地震的影响，出现了一些裂缝和位移。
然后，选择合适的损伤模型进行分析。
由于该桥梁的损伤程度较轻，可以选择线性弹性损伤模型。
接着，使用有限元分析软件进行分析，确定桥梁的应力和应变分布。
根据损伤模型，计算出桥梁的弹性模量和泊松比，进而推断出桥梁的损伤程度。
最后，根据损伤评估结果，确定桥梁的维修和加固方案，提高桥梁的安全性和可靠性。
5. 结论基于损伤模型的混凝土结构损伤评估方法可以提高混凝土结构的安全性和可靠性。
混凝土结构的损伤识别与评估研究
混凝土结构的损伤识别与评估研究一、前言混凝土结构在建筑工程中占有重要的地位，但随着时间的推移，混凝土结构会因为多种原因出现损伤，如裂缝、腐蚀等。
因此，对于混凝土结构的损伤识别与评估显得尤为重要。
本文将从混凝土结构的损伤类型、损伤识别与评估方法、实验研究等方面进行详细的探讨。
二、混凝土结构的损伤类型混凝土结构的损伤类型主要包括以下几种：1.裂缝：混凝土结构中的裂缝分为很多种类型，如温度裂缝、干缩裂缝、荷载裂缝、冻融裂缝等。
2.腐蚀：混凝土结构中的钢筋在受到水分和空气中的氧气的作用下，容易发生腐蚀，导致混凝土结构的破坏。
3.变形：混凝土结构会因为荷载的作用而产生变形，当荷载超过结构的承载能力时，会导致混凝土结构的塌陷。
4.空洞：混凝土结构中的空洞是因为混凝土的骨料与水泥不充分混合而导致的，会使混凝土结构的强度和稳定性下降。
三、损伤识别与评估方法混凝土结构的损伤识别与评估方法主要包括以下几种：1.目视检查法：目视检查法是一种简单易行的识别混凝土结构损伤的方法，通过对混凝土结构进行肉眼观察，发现结构中的裂缝、腐蚀等损伤情况。
2.无损检测法：无损检测法是一种利用物理方法检测混凝土结构损伤的方法，例如超声波检测、电磁法、红外线检测等。
3.试验方法：试验方法是一种对混凝土结构进行荷载试验，通过测量混凝土结构的变形和应力等参数，分析结构的承载能力和稳定性。
4.数值模拟方法：数值模拟方法是一种通过计算机模拟混凝土结构的受力情况，分析结构的承载能力和稳定性的方法。
四、实验研究混凝土结构的损伤识别与评估方法已经得到了广泛的研究和应用。
下面列举几个实验研究的例子：1.基于超声波检测的混凝土结构损伤识别研究：超声波检测是一种常用的无损检测方法，可以通过超声波信号的反射和穿透来分析混凝土结构的损伤情况。
实验结果表明，超声波检测可以有效地识别混凝土结构中的裂缝和空洞等损伤。
2.基于试验方法的混凝土结构承载能力评估研究：试验方法是一种比较精确的混凝土结构承载能力评估方法。
基于混凝土材料力学行为的损伤评估方法研究
基于混凝土材料力学行为的损伤评估方法研究一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，具有高强度、耐久性好等优点，但是在使用过程中也面临着各种问题，如龟裂、渗漏、变形等，导致其力学性能下降，甚至引发安全隐患。
因此，研究混凝土材料的损伤评估方法具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、混凝土材料损伤评估方法的研究现状1. 宏观力学模型宏观力学模型是一种比较常用的混凝土材料损伤评估方法，通过建立混凝土的应力应变关系，来描述混凝土的力学性能。
该方法的优点是简单易行，但缺点是无法准确地描述混凝土内部微观结构的变化。
2. 细观力学模型细观力学模型基于混凝土内部微观结构的变化，通过分析混凝土内部裂纹分布和演化规律，来描述混凝土的损伤过程。
该方法的优点是能够准确地描述混凝土的损伤过程，但缺点是计算量大，需要大量的实验数据。
3. 声发射技术声发射技术是一种非破坏性检测方法，通过检测混凝土内部裂纹产生的声波，来评估混凝土的损伤程度。
该方法的优点是无损伤检测，但缺点是受环境噪声的影响比较大。
三、基于混凝土材料力学行为的损伤评估方法研究1. 研究目的本研究旨在建立一种基于混凝土材料力学行为的损伤评估方法，通过分析混凝土内部裂纹的分布和演化规律，来评估混凝土的损伤程度。
2. 研究方法本研究采用细观力学模型，建立混凝土内部微观结构的数学模型，通过分析混凝土内部裂纹分布和演化规律，来描述混凝土的损伤过程。
同时，采用声发射技术对混凝土进行无损伤检测，验证所建立的细观力学模型的准确性。
3. 研究结果通过实验数据的分析，得出了混凝土内部裂纹的分布和演化规律，建立了一种基于混凝土材料力学行为的损伤评估方法。
同时，采用声发射技术对混凝土进行了无损伤检测，验证了所建立的细观力学模型的准确性。
4. 研究结论本研究建立的基于混凝土材料力学行为的损伤评估方法，能够准确地评估混凝土的损伤程度，同时具有一定的实用性和较高的可靠性。
四、结论本研究通过综合运用宏观力学模型、细观力学模型和声发射技术，建立了一种基于混凝土材料力学行为的损伤评估方法，能够准确地评估混凝土的损伤程度。
高温作用下C30混凝土试块强度损伤试验研究
设计与研发
高温作用下 C30 混凝土试块强度损伤试验研究
陈珊珊，刘媛，刘晴，王一赫，许海亮
（北方工业大学土木工程学院， 北京，100144）
摘要 ： 为了探明 C30 混凝土在不同高温温度下的混凝土损伤规律， 进行了 C30 混凝土试块烧损试验， 然后对试块进行超声波 法检测试验和抗压强度试验。 分析在不同烧灼温度下， 混凝土材料和构件实际烧损的试验成果， 重点分析不同灼烧温度对 C30 混凝土强度的损失程度， 分析混凝土强度折减系数和受火温度的关系， 并得出相关的结论。 关键词 ： C30 ； 混凝土试块损伤 ；高温 ； 超声波法检测 中图分类号 ： TU528 文献标识码 ： A DOI:10.16520/ki.1000-8519.2017.02.002
Abstract: in order to find the law of C30 concrete damage of concrete in different temperature under the burning test, block C30 concrete, then testing compressive strength and ultrasonic test of specimen. Analysis on different burning temperature, the test results of concrete materials and components of actual loss, focuses on the analysis of different temperature on the degree of loss of strength of C30 concrete, analysis of the relationship between the reduction coefficient and temperature strength of concrete, and draw relevant conclusions. Key words: C30 ； concrete block damage ；high temperature ；ultrasonic testing
混凝土损伤塑性模型损伤因子的取值及应用研究
２０１９ 年 １２ 月
甘肃科学学报
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析软件自带的混凝土损伤塑性模型在分析混凝土结
与试验相结合的方 法 验 证 其 可 行 性,为 混 凝 土 材 料
构性能方面应用广泛,它假设混凝土材料受到拉压应
非线性分析提供了参考依据.
力作用后直至拉裂和压碎的损伤破坏是各向同性的,
在引入损伤因子来模拟单向加载过程中混凝土材料
１ 混凝土损伤塑性模型
循环加载过程中的刚度恢复现象,因此应用此模型进
拉压作用时刚度退化的程度,另一方面设定刚度恢复
重要参数包括损伤因子进行了说明,但是并未明确损
因子来模拟混凝土拉压刚度的恢复能力.
伤因子的计算方法,因此损伤因子的取值往往需要通
过混凝土试块进行重复加载试验的应力路径来标定,
１．
１ 混凝土单轴受拉应力Ｇ应变曲线
混凝 土 在 单 轴 受 拉 作 用 下,初 始 阶 段 为 弹 性 阶
所以为方便混凝土损伤塑性模型的使用,推导出损伤
段,在此阶段不会产生拉伸损伤,弹性模量为初始弹
刚度退化现象的同时,还引入了刚度恢复因子来模拟
因子的计算公式就十分关键.
近年 来,许 多 研 究 者 对 混 凝 土 损 伤 塑 性 模 型 进
性模量 E０ ;当应力超过弹性极限应力σt０ 后,将进入
ABAQUS混凝土塑性损伤因子计算方法及应用研究共3篇
ABAQUS混凝土塑性损伤因子计算方法及应用研究共3篇ABAQUS混凝土塑性损伤因子计算方法及应用研究1混凝土在受力作用下，除了弹性应变之外，还存在着塑性变形。
混凝土剪切破坏过程中，一般由于压力过大使得混凝土内部出现压杆破坏，此时混凝土已经失去完整的抗剪强度，而形成破坏面。
此时，混凝土仍然可以承受一定的轴向压缩应力，但是轴向应力的剩余值一般比较小。
针对混凝土的破坏过程，ABAQUS软件中使用了混凝土的塑性损伤模型。
塑性损伤模型通过描述混凝土在承受载荷的过程中的损伤行为，给出混凝土的应力与应变关系，是混凝土强度、刚度失效的数学模型。
塑性损伤因子是促成混凝土发生损伤过程的重要参数。
下面将重点介绍ABAQUS软件中混凝土塑性损伤因子的计算方法及应用研究。
混凝土塑性损伤因子计算方法在ABAQUS软件中，混凝土的塑性损伤因子D可以使用如下公式计算：D = (1 - εp / εmax)×(1 - (1 - εp / εmax)^c)其中，εp是混凝土的塑性应变；εmax是混凝土的最大应变；c是一种经验系数，一般取值在5-10之间。
具体来说，在ABAQUS中使用该塑性损伤因子计算混凝土应力-应变曲线时，其步骤如下：1.在ABAQUS中，选择适当的混凝土塑性损伤模型。
2.在定义材料属性时，需要设置混凝土的材料参数，包括杨氏模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度、初始损伤比、最大应变等等。
3.当混凝土发生应力屈服时，ABAQUS软件会根据定义的塑性损伤模型和混凝土的材料参数，自动计算混凝土的塑性损伤因子D。
应用研究应用混凝土塑性损伤模型，可以模拟混凝土的破坏过程。
对于混凝土结构的安全评估、抗震评估以及结构损伤控制等方面的研究，都有很大的应用前景。
模拟框架结构的地震响应框架结构是建筑抗震设计的重要形式之一，其地震响应分析是一项重要的研究内容。
通过分析框架结构在地震作用下的塑性变形、裂缝分布及变形历程等情况，可以得出该结构在地震载荷作用下的性能和破坏机理。
混凝土结构中的破坏与损伤评估技术研究
混凝土结构中的破坏与损伤评估技术研究一、前言混凝土作为一种常见的建筑材料，在建筑工程中发挥着重要的作用。
但是，由于各种原因（如自然灾害、长期使用、质量问题等），混凝土结构在使用过程中难免会出现破坏和损伤。
因此，对混凝土结构的破坏和损伤评估技术进行研究，不仅有助于保障建筑物的安全使用，还能为维护城市的安全和稳定做出重要贡献。
二、混凝土结构的破坏与损伤评估混凝土结构的破坏与损伤评估是指对混凝土结构内部的裂缝、变形和损伤等进行定量化的评估和分析。
其主要目的是确定混凝土结构的安全性和使用寿命，并制定相应的维修和加固方案。
1.评估方法目前，混凝土结构的破坏与损伤评估方法主要包括以下几种：（1）非破坏性检测技术。
非破坏性检测技术是指在不破坏混凝土结构的前提下，通过对结构表面进行物理、化学等方面的检测，来获得结构内部的信息。
常见的非破坏性检测技术包括超声波检测、雷达检测、红外线检测、渗透测试等。
（2）破坏性检测技术。
破坏性检测技术是指在破坏混凝土结构的前提下，通过对混凝土样品进行实验室测试，来获得混凝土的力学性能参数。
常见的破坏性检测技术包括压缩试验、拉伸试验、剪切试验等。
（3）计算模拟方法。
计算模拟方法是指通过建立混凝土结构的数学模型，利用计算机模拟的手段来分析结构的力学性能。
常见的计算模拟方法包括有限元方法、离散元方法、边界元方法等。
2.评估指标混凝土结构的破坏与损伤评估指标主要包括以下几个方面：（1）裂缝评估。
裂缝是混凝土结构中最常见的损伤形式之一，因此裂缝评估是混凝土结构破坏与损伤评估的重要内容之一。
裂缝评估主要包括裂缝的数量、宽度、深度、长度等方面的评估。
（2）变形评估。
混凝土结构在受到荷载作用后会发生变形，因此变形评估也是破坏与损伤评估的重要内容之一。
变形评估主要包括结构整体变形、局部变形、变形分布等方面的评估。
（3）强度评估。
强度评估是评估混凝土结构抵抗外部荷载的能力。
强度评估主要包括混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等方面的评估。
混凝土损伤因子计算
1.4 1.2
1
x增量
1.6 受拉应力应变导出
拉伸应力应变曲线 x应变
α t= α d=
6.38E-01 3.62E-01
ε f= ε fc=
4.77E-05 4.77E-04
0.8
0.6 0.4
0.2
0 -0.0005
0.00E+00 1.00E+00 6.00E+00 1.10E+01 1.60E+01 2.10E+01 2.60E+01 3.10E+01 3.60E+01 0 0.0005 4.10E+01 4.60E+01
x增量
16 受压应力应变导出
x应变 0.00E+00 12 1.00E+00 10 6.00E+00 8 1.10E+01 6 1.60E+01 2.10E+01 4 2.60E+01 2 3.10E+01 0 3.60E+01 4.10E+01 -0.005 0 0.005 4.60E+01
损伤因子导出
拉伸损伤填表 非弹性应变 0.00E+00 9.53E-05 1.91E-04 2.86E-04 3.81E-04 4.77E-04 5.72E-04 6.67E-04 7.63E-04 8.58E-04
受压损伤填表 非弹性应变 0.00E+00 9.53E-04 1.91E-03 2.86E-03 3.81E-03 4.77E-03 5.72E-03 6.67E-03 7.63E-03 8.58E-03
损伤因子
混凝土损伤因子的定义BY lizhenxian271 损伤因子的定义损伤理论最早是1958年Kachanov提出来用于研究金属徐变的。
所谓损伤，是指在各种加载条件下，材料内凝聚力的进展性减弱，并导致体积单元破坏的现象，是受载材料由于微缺陷(微裂纹和微孔洞)的产生和发展而引起的逐步劣化。
损伤一般被作为一种“劣化因素”而结合到弹性、塑性和粘塑性介质中去。
由于损伤的发展和材料结构的某种不可逆变化，因而不同的学者采用了不同的损伤定义。
一般来说，按使用的基准可将损伤分为:(1) 微观基准量1,空隙的数目、长度、面积、体积;2空隙的形状、排列、由取向所决定的有效面积。
(2) 宏观基准量1、弹性常数、屈服应力、拉伸强度、延伸率。
2、密度、电阻、超声波波速、声发射。
对于第一类基准量，不能直接与宏观力学量建立物性关系，所以用它来定义损伤变量的时候，需要对它做出一定的宏观尺度下的统计处理(如平均、求和等)。
对于第二类基准量，一般总是采用那些对损伤过程比较敏感，在实验室里易于测量的量，作为损伤变量的依据。
由于微裂纹和微孔洞的存在，微缺陷所导致的微应力集中以及缺陷的相互作用，有效承载面积由A减小为A’。
如假定这些微裂纹和微孔洞在空间各个方向均匀分布，A’与法向无关，这时可定义各向同性损伤变量D为D= ( A- A’ )/ A事实上，微缺陷的取向、分布及演化与受载方向密切相关，因此材料损伤实际上是各向异性的。
为描述损伤的各向异性，可采用张量形式来定义。
损伤表征了材损伤是一个非负的因子，同时由于这一力学性能的不可逆性，必然有0d Dd t≥ 2有效应力定义Cauchy 有效应力张量'σ''//(1)A A D σσσ==-一般情况下，存在于物体内的损伤(微裂纹、空洞)是有方向性的。
当损伤变量与受力面法向相关时，是为各向异性损伤;当损伤变量与法向无关时，为各向异性损伤。
这时的损伤变量是一标量。
3等效性假设损伤演化方程推导一般使用两种等效性假设，一种是应变等效性假设，另一种是能量等效性假设。