眾所周知,混凝土材料在工程建筑行業(yè)具有不可替代的重要性,也是水工建筑結構主要的建筑材料,研究其力學特性具有重要工程應用價值。在強震作用下,混凝土壩往往會遭受非線性損傷變形,為了對高混凝土壩進行更全面的地震響應分析和抗震安全評價,需要對全級配混凝土的非線性損傷特性進行研究。本文基于中國水利水電科學研究院《溪洛渡拱壩全級配混凝土動態(tài)特性試驗與分析研究報告》實驗數(shù)據(jù),包括四級配混凝土單軸拉、壓試驗及往復加載拉、壓的試驗數(shù)據(jù),以及三分點彎拉試驗數(shù)據(jù),依據(jù)水科院拉壓以及抗彎試驗數(shù)據(jù)進行總結歸納并以此為依據(jù)進行進一步的模擬驗證,具體工作內容主要有以下方面:一、通過對全級配混凝土試件單軸拉伸試驗數(shù)據(jù)包括峰值應變,峰值應力,非線性應變,塑性損傷等進行整理,總結歸納出四級配混凝土的拉伸試驗特性,以及單軸循環(huán)加載狀態(tài)下的極限特性和一般規(guī)律。二、利用實驗數(shù)據(jù)總結出損傷以及其他非線性參數(shù)以及相關經(jīng)驗公式,并在此基礎上進行全級配混凝土循環(huán)加載仿真模擬,將仿真結果與實驗數(shù)據(jù)進行對比,進一步證實實驗數(shù)據(jù)可靠性以及在工程模擬領域的可推廣性。三、通過三分點試驗機進行混凝土抗彎試驗,并總結實驗數(shù)據(jù),研究全級配混凝土在極限... 

【文章來源】：中國地質大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

混凝土受壓損傷示意圖

第2章混凝土塑性損傷理論28圖2-3混凝損傷恢復系數(shù)示意圖2.6本章小結本章概述了混凝土損傷力學尤其是塑性損傷力學的發(fā)展現(xiàn)狀，以及國內外各個專家學者在這方面所做的工作，并詳細的對混凝土塑性損傷模型做了具體的闡述，包括其本構模型以及在ABAQUS軟件里的應用，以及其優(yōu)缺點，這為下文的試驗和模擬提供了理論支撐�；炷了苄該p傷模型是當下比較流行的描述混凝土力學特性的本構理論，通過損傷因子的引入，準確地描述了在極限應力狀態(tài)下的混凝土自身拉壓特性的變化，尤其是彈性模量的弱化過程。通過引入損傷恢復系數(shù)，我們進一步的將拉伸特性以及抗壓特性建立了良好的數(shù)學關系，很好的描述了在拉壓交互循環(huán)狀態(tài)下的損傷演化規(guī)律，這位相關工程模擬提供了很好的理論支撐和實際施工以及模擬的可能性。

第4章單軸循環(huán)拉伸試驗模擬38位移的約束，兩面采取了對稱約束。模擬結果可以采取鏡像的方法來獲得整個圓柱的損傷狀態(tài)。模擬所需損傷參數(shù)由實驗測得。如圖4-2，網(wǎng)格尺寸采用33mm，網(wǎng)格類型采用C3D8R:八結點線性六面體單元,減縮積分,沙漏控制。圖4-1約束條件圖4-2網(wǎng)格剖分在模擬過程中，我們根據(jù)真實試驗位移數(shù)據(jù)進行循環(huán)加載和卸載過程。4.2.1循環(huán)模擬過程在模擬過程中，我們根據(jù)真實試驗位移數(shù)據(jù)進行循環(huán)加載和卸載過程。具體的相關材料參數(shù)如下：楊氏模量泊松比剪脹角偏心率0/0體積模量K粘性參數(shù)17358Mpa0.2300.11.160.66670.0005表4-1混凝土拉伸模擬損傷參數(shù)拉伸損傷參數(shù)采取試驗獲得的數(shù)據(jù)，壓縮損傷參數(shù)參考中國水利水電科學研究院某重大工程的全級配(四級配)混凝土軸壓循環(huán)加載試驗的試驗結果(張艷紅,等，2014)。具體參數(shù)詳見附錄。計算過程中分析步采取靜力通用設置，時間長度取1，根據(jù)其收斂性設置最小步長，一般在0.01-1之間，注意要打開Abaqus大位移開關，以及在分析步設置自動穩(wěn)定，并指定穩(wěn)定分數(shù)，一般按照默認值大小即可。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于混凝土損傷力學模型的某水電站廠房帶裂縫樓板鋼筋混凝土結構計算[J]. 徐良華,劉加進.  大壩與安全. 2015(02)
[4]基于Ottosen模型的混凝土多軸動態(tài)強度準則[J]. 江培情,王立成.  水利水運工程學報. 2015(01)
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[8]全級配混凝土動態(tài)軸拉試驗[J]. 張艷紅,胡曉,楊陳,李春雷,朱紅東,焦健.  水利學報. 2014(06)
[9]簡析混凝土損傷力學[J]. 游瀟.  山西建筑. 2014(08)
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博士論文
[1]混凝土損傷理論在水工結構仿真分析中的應用[D]. 王向東.河海大學 2004

碩士論文
[1]全級配混凝土非線性損傷模型研究[D]. 郭垚.中國地質大學(北京) 2018
[2]基于連續(xù)損傷力學的混凝土疲勞損傷模型[D]. 賈少文.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[3]混凝土結構的損傷力學分析[D]. 徐俊祥.河海大學 2004



本文編號：3593037