隨著社會的不斷發(fā)展,人們對混凝土結構設計提出越來越高的要求,需要精準預測結構在地震期間的性能水準,而這種預測主要依賴于數值分析手段。此外,結構的優(yōu)化設計、加固,可靠度分析和安全性評價等工作也依賴于其本構模型和數值分析方法的選取。為保證混凝土結構安全、經濟、適用,分析并掌握混凝土結構在復雜加載條件下的損傷開裂機理至關重要�，F有的數值方法和理論模型仍存在不足,精確預測混凝土結構非線性行為依然存在較大困難。作為一種新興無網格非局部理論,近場動力學(Peridynamics,PD)規(guī)避了傳統(tǒng)方法中基于連續(xù)性假設的空間微分方程的求解,同時吸取了分子動力學的優(yōu)點,在分析物體中裂紋、缺陷等問題具有獨特優(yōu)勢。為此,本文主要基于鍵基(bond-based)近場動力學理論和非常規(guī)態(tài)基(nonordinary state-based)近場動力學理論,編制相應數值分析程序,研究其在混凝土損傷斷裂行為中的數值模擬問題,論文主要內容和創(chuàng)新成果如下:(1)通過引入包含待定形狀參數p的影響函數,并聯系PD彈性勢能密度和傳統(tǒng)連續(xù)介質力學理論中應變能密度推導出PD基本參數,以一維桿為例通過離散化以及歐拉變換分別推導出鍵基...

【文章頁數】：140 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 本文的主要研究內容及論文結構
2 近場動力學理論及其頻散特性分析研究
    2.1 鍵基近場動力學理論簡介
    2.2 態(tài)基近場動力學理論簡介
    2.3 PD方程頻散特性分析
    2.4 本章小結
3 基于鍵基PD理論的混凝土-錨栓拉拔數值模擬
    3.1 改進鍵基PD混凝土本構模型
    3.2 鍵基PD方程算法實現
    3.3 數值模擬算例
    3.4 本章小結
4 基于非常規(guī)態(tài)基PD理論的三維混凝土-錨栓拉拔數值模擬
    4.1 非常規(guī)態(tài)基PD材料本構模型
    4.2 基于非常規(guī)態(tài)基PD的混凝土本構模型
    4.3 非常規(guī)態(tài)基PD算法流程
    4.4 數值模擬算例
    4.5 本章小結
5 基于非常規(guī)態(tài)基PD模型的混凝土細觀斷裂數值模擬
    5.1 混凝土細觀建模
    5.2 混凝土試件受拉伸荷載的PD數值模擬
    5.3 模擬結果分析與討論
    5.4 本章小結
6.主要結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀博士學位期間參與的科研項目



本文編號：3856933