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

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
2 近場動力學(xué)理論及其頻散特性分析研究
    2.1 鍵基近場動力學(xué)理論簡介
    2.2 態(tài)基近場動力學(xué)理論簡介
    2.3 PD方程頻散特性分析
    2.4 本章小結(jié)
3 基于鍵基PD理論的混凝土-錨栓拉拔數(shù)值模擬
    3.1 改進(jìn)鍵基PD混凝土本構(gòu)模型
    3.2 鍵基PD方程算法實(shí)現(xiàn)
    3.3 數(shù)值模擬算例
    3.4 本章小結(jié)
4 基于非常規(guī)態(tài)基PD理論的三維混凝土-錨栓拉拔數(shù)值模擬
    4.1 非常規(guī)態(tài)基PD材料本構(gòu)模型
    4.2 基于非常規(guī)態(tài)基PD的混凝土本構(gòu)模型
    4.3 非常規(guī)態(tài)基PD算法流程
    4.4 數(shù)值模擬算例
    4.5 本章小結(jié)
5 基于非常規(guī)態(tài)基PD模型的混凝土細(xì)觀斷裂數(shù)值模擬
    5.1 混凝土細(xì)觀建模
    5.2 混凝土試件受拉伸荷載的PD數(shù)值模擬
    5.3 模擬結(jié)果分析與討論
    5.4 本章小結(jié)
6.主要結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目



本文編號：3856933