混凝土本构关系

其优点突出了混凝土非线性变化的主要特点， 计算式由试验数据回归确定，在一次单调比例加载 情况下有较高的计算精度。 其主要缺点是，不能反映混凝土卸载和加载 的区别，存在滞回环，卸载后无残余变形，不能应 用于卸载、加载循环和非比例加载等复杂的受力过 程。
全量式
非线弹性本构模型属于经验型的，它适用于单调加 载和混凝土受压区处于非线性变形阶段。
预应力或受约束结构在
开裂之前的分析； 对形体复杂结构的近似 计算或初步分析时； 假设材料的应力与应变符合线性 比例关系，加载和卸载都沿同一直线 变化，卸载后材料无残余变形。当然， 混凝土的变形特性与线弹性模型相差 甚远，从原则上讲不宜用此类本构模 型。 采用其他本构模型对计 算结果变化不敏感的结构。
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混凝土本构模型&优缺点
混凝土本构模型简介
线弹性
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塑性理论
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非线弹性
其它力学理论
线弹性本构模型
但是，混凝土材料与软钢等弹 塑性材料，在力学性能和本构关系 方面有重大区别。为此，许多学者 作了很大努力，将弹塑性理论移植 至混凝土后加以改造，使之适合混 凝土材料的基本特性。
这类弹塑性本构模型，能适用 于卸载和再加载、非比例加载等 多种情况。但仍存在一些重要的 不足：形式复杂但仍不能反映混 凝土变形的全部复杂特性；极难 有效描述混凝土应变值随应力途 径而变的性质；模型函数所包含 的参数的试验数据不全、难以准 确标定等。
但在一些特定情况中，其仍不失为是一种简 便、有效的手段：
混凝土应力水平较低，
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内部微裂缝和塑性变形尚未 达明显的发展阶段；
开裂&未开裂混凝土
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1 2
开裂的混凝土 线弹性断裂关系 最大主应力准则&最大主应变准则 未开裂的混凝土 由各向同性线弹性模型来描述应力—应变关系
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全量式，采 割线模量
用不断变化的 cauchy模型 green模型 增量式，采用 不断变化的切
线模量
亚弹性模型
提出了多种多样的本构模型。由于混凝土材 料的复杂性，至今还没有一种被公认可以完 全描述混凝土材料性能的本构模型 。
PART TWO
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感谢
少量试验结果加以标定或 直接给出。这类模型至今仍 处于发展阶段，离工程实际 应用有一定的距离。
基于内时理论的模型：这种
理论不需要初始屈服面和正交法 则，采用非弹性变形逐渐积累的 方法，采用一个所谓“本征时间” 或“内时”作为内变量来建立本 构关系。 除上述模型外，还有弹全塑性混凝土断 裂本构模型，弹塑性混凝土硬化断裂本 构模型，以及塑性断裂理论本构模型。
混凝土本构关系 —优缺点
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汇报：李娜
目录
研 究 现 状 混凝土本构模型&优缺点 发 展 趋 势 个 人 认 识
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PART ONE
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PART FOUR
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个人认识
个 人 认 识
1 2
本构模型不应该片面追求参数多少,认为参数越多就越能更 好地反映材料的特性,而应该抓住反映混凝土特性的关键部 分,充分认识利用几个精确的实验结果往往比大量重复性的 堆叠试验数据更为有效。
非线弹性本构模型
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VSБайду номын сангаас
其主要特征反映了混凝土应变随着应 力的增长而非线性增长的主要规律。 但同时认为，卸载时材料应变沿加载 线返回，并不留残余应变 。
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混凝土类材料受载时的力学行为强烈地依赖其内部的 应力状态，不同应力状态对应着不同的破坏机理，这 也就要求我们在工程中根据不同情况建立与之相应的 本构关系。
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研究现状
研究现状
混凝土的本构关系，即在各种应力状态
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下的应力-应变关系。 国内外学者经过多年的试验和理论研究，
其它力学理论模型
基于粘弹性—粘塑性理论 的模型：由于混凝土有蠕变性
基于连续损伤力学的模型：
能，因而有些学者采用粘弹性和 粘塑性的理论来建立混凝土的本 构关系模型。这种模型的实现需 建立三种基本力学元件，即理想 弹性元件（弹簧）， 理想塑性 元件（具有摩擦阻力的两个滑块） 和粘性元件（阻尼器），然后将 这三种元件进行适当组合即成为 不同的本构模型。
是将研究金属徐变的损伤理论与断 裂理论结合起来应用于混凝土而建 立的混凝土损伤断裂本构模型。
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这类本构模型一般都是 利用原理论的概念、原理 和方法，对混凝土的基本性 能作出简化假设，推导相应 的计算式，其中所需参数由
先进实验设备的发展为混凝土本构模型研究提供了广泛的空间，使 得混凝土本构理论的发展建立在可靠的认识基础之上。 在混凝土本构关系与结构非线性行为研究中，深刻认识非线性 形成的物理本质，客观反映混凝土力学行为的随机性特征，科 学揭示非线性、随机性、率相关特征之间的内在物理规律，是 建立正确的混凝土本构关系的关键。
PART THREE
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发展趋势
发展趋势
混凝土本构模型会向着多尺度，微观多层次发展，宏观模型已经形成，微观方面 尚待研究。
弹塑性本构模型
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经典塑性理论是针对理想弹塑性 材料建立的，材料本构关系包含四 方面的内容：屈服条件；判别加载 和卸载状态的准则；强化条件或后 续屈服面；塑性应力与应变关系的 规律。
弹性模型虽然简单，但是其应用范围受限制，只适用单调加载方式。塑性模型与混 凝土破坏机理不协调。经典的连续介质力学与新兴的损伤力学、细观与微观力学、 ibaotu.com 热力学定律为混凝土本构模型发展提供了理论方面的依据。
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