混凝土徐變損傷模型

1、1混凝土徐變損傷模型2主要內(nèi)容混凝土徐變概述非線性徐變的本構(gòu)方程徐變損傷的演變規(guī)律3混凝土徐變指混凝土在長期應(yīng)力作用下,其應(yīng)變隨時間而持續(xù)增長的特性。從細(xì)觀角度看, 徐變是混凝土在持續(xù)荷載作用下, 材料中微裂紋的數(shù)量和長度增加、擴(kuò)展, 從而導(dǎo)致材料劣化的過程。徐變定義混凝土徐變概述4混凝土硬結(jié)以后, 骨料間的水泥漿中部分尚未轉(zhuǎn)化為結(jié)晶體的水泥凝膠體向水泥結(jié)晶體轉(zhuǎn)化時，應(yīng)力重分布的結(jié)果?；炷羶?nèi)部微裂縫在荷載長期作用下不斷發(fā)展和增加, 從而導(dǎo)致徐變的增加。徐變原因混凝土徐變概述5低應(yīng)力作用下線性徐變；高應(yīng)力作用下非線性徐變。徐變類型應(yīng)力水平低于長期強度試件一般不發(fā)生徐變破壞。（ ）應(yīng)力水平高于長

2、期強度試件一般很快破壞。（ ）混凝土徐變概述6等應(yīng)力徐變曲線等時應(yīng)力應(yīng)變曲線徐變速率和試件所承受的應(yīng)力水平 成正比；當(dāng)應(yīng)力水平大于50 %, 應(yīng)力應(yīng)變不再保持線性關(guān)系。并隨著持荷時間的增加,應(yīng)力應(yīng)變之間的非線性程度越來越高?；炷列熳兏攀?徐變曲線類似于金屬蠕變的三個階段：初始蠕變,應(yīng)變隨時間延續(xù)而增加，增加的速度逐漸減慢；穩(wěn)態(tài)蠕變，應(yīng)變隨時間延續(xù)而勻速增加；加速蠕變，應(yīng)變隨時間延續(xù)而加速增加,直達(dá)破裂點。應(yīng)力水平0.83時的徐變曲線混凝土徐變概述8非線性徐變的本構(gòu)方程損傷變量的選取假設(shè)：混凝土是均質(zhì)、彈性和各向同性的； 徐變損傷是各向同性的。因此，損傷變量取標(biāo)量D。對于和時間相關(guān)的應(yīng)力，有效

3、應(yīng)力相應(yīng)地為：9非線性徐變的本構(gòu)方程彈性徐變耦合損傷的徐變損傷本構(gòu)方程其中， 是齡期 下的徐變度。彈性徐變理論應(yīng)變等效假設(shè)10徐變損傷的演變規(guī)律總損傷加載時的瞬時損傷和徐變過程中的損傷之和。徐變損傷界面裂縫的損傷 和砂漿裂縫損傷 。 時， 很小，可以忽略； 時，假設(shè) 和 互不耦合。一般地，設(shè)11徐變損傷的演變規(guī)律徐變最終處于穩(wěn)定階段，對于給定的常應(yīng)力 ，徐變速率和損傷值都趨于定值。 。損傷變化率關(guān)于損傷是衰減的，并可認(rèn)為是損傷和應(yīng)力的顯函數(shù)。12徐變損傷的演變規(guī)律邊界條件：邊值問題的解:式中， 是在常應(yīng)力下界面裂縫損傷 的最大值。13徐變損傷的演變規(guī)律 由于 ，損傷變化率不再趨于定值，損傷值隨時間的增長迅速達(dá)到破壞值 ，而對于界面裂縫的損傷值變化 沒有質(zhì)的改變。徐變第二階段，對于給定的應(yīng)力，徐變速率是常量；徐變第三階段，徐變速率才迅速增大。式中， 為材料常數(shù)， 是破壞時間。14徐變損傷的演變規(guī)律邊界條件：方程的解:式中，15徐變損傷的演變規(guī)律 是描述破壞前損傷率突然增長的函數(shù)，按實驗結(jié)果用曲線擬合方法可得： 式中， 是比較大的整常數(shù)，由材料決定，其數(shù)量級在 之間。16徐變損傷的演變規(guī)律等應(yīng)力 是總損傷最大值。當(dāng) 時， 。當(dāng) 時， 。