發(fā)布時間：2019-10-03 14:36

【摘要】：為了能夠準確評估混凝土大壩抗震承載力,了解大壩破壞機理和破壞形式,需采用能夠合理反映混凝土非線性強度和變形特性的本構模型。塑性損傷本構模型能夠較好地模擬混凝土結構中彌散微裂紋的產生、擴展和貫通以及最后結構破壞的整個過程。本文采用Lee和Fenves提出的塑性損傷模型及相關算法,針對大型混凝土重力壩,綜合已有研究成果,自行開發(fā)靜、動力計算分析程序,嘗試解決數(shù)值求解損傷發(fā)展過程中常出現(xiàn)的收斂性差、拉塑性應變過大、應變軟化導致的數(shù)值解對網格依賴性等問題。主要內容包括： (1)針對拉損傷程度較大時拉伸塑性變形過度增加,無法合理反映裂紋張開、閉合所引起的剛度退化和恢復現(xiàn)象,根據(jù)已有研究成果,引入臨界受拉損傷變量作為判斷依據(jù)修正剛度退化變量和塑性應變,合理地模擬損傷區(qū)域漸進發(fā)展過程。 (2)針對本構模型中的應變軟化現(xiàn)象,采用粘塑性正則化方法,使之成為率相關模型,以減小計算結果對網格尺寸的依賴性。 (3)開展模型和程序驗證工作。對混凝土試件,分別模擬了單軸拉伸和壓縮、雙軸拉伸和壓縮、循環(huán)拉伸和壓縮等荷載作用下的損傷演化過程。采用考慮損傷影響的阻尼矩陣,并運用HHT-a積分方法對動力平衡方程進行時間離散,結合率相關本構模型,分析Koyna重力壩在地震荷載作用下的非線性響應和損傷破壞過程。 數(shù)值算例表明：與實驗結果相比較,塑性損傷模型能夠很好地模擬混凝土材料在單軸荷載作用下的拉壓不等性、損傷對材料剛度和強度的退化影響、拉壓反復之后的剛度恢復等力學特性以及在雙軸受壓荷載作用下的抗壓強度的提高。在地震荷載作用下能夠較好地模擬Koyna重力壩的非線性響應和損傷破壞過程。計算結果說明該模型能夠應用于混凝土結構的非線性分析,為結構的設計、加固以及安全評估提供技術支持。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TV642.3;TV312

【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

1 吳建營;李杰;;反映阻尼影響的混凝土彈塑性損傷本構模型[J];工程力學;2006年11期

2 潘堅文;王進廷;張楚漢;;超強地震作用下拱壩的損傷開裂分析[J];水利學報;2007年02期

3 王進廷;潘堅文;張楚漢;;地基輻射阻尼對高拱壩非線性地震反應的影響[J];水利學報;2009年04期

4 李杰,吳建營;混凝土彈塑性損傷本構模型研究 Ⅰ:基本公式[J];土木工程學報;2005年09期

5 吳建營;李杰;;混凝土彈塑性損傷本構關系統(tǒng)一模型[J];建筑科學與工程學報;2005年04期

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本文編號：2545475