混凝土冻融损伤的本构模型与破坏准则研究

"混凝土冻融损伤本构模型研究 (2011年) - 冀晓东，宋玉普，刘建" 这篇论文深入探讨了混凝土在冻融循环下的损伤机制和本构模型的构建。作者基于各向同性连续损伤力学理论，这是一种考虑材料在各个方向上均匀且连续变化的损伤状态的理论。在这一理论框架下，他们以损伤状态下的弹性模量和泊松比作为关键变量，这两个参数是描述材料力学性能的重要指标。 论文引用了Ottosen的理论模型，这是一个广泛应用于混凝土损伤分析的基础模型。通过结合Ottosen模型，作者建立了一个混凝土冻融损伤破坏的准则。这个准则能够描述混凝土在冷冻和解冻过程中，由于水分迁移和冰压导致的微裂纹扩展和材料性能的退化。 接下来，他们利用所建立的破坏准则，构建了一个专门针对冻融损伤的混凝土本构模型。本构模型是用来关联材料的应力-应变关系，特别是在非线性或破坏情况下。在这个模型中，考虑了冻融循环对混凝土内部孔隙结构的影响，以及由此产生的力学性能变化。 为了验证模型的准确性，作者还编制了相应的有限元程序，并通过实验数据进行了对比分析。有限元方法是一种数值计算技术，常用于解决复杂的工程问题，包括结构分析。论文的结果表明，模型的计算结果与实验观测相吻合，从而证明了模型的有效性。 该研究对于理解和预测冻融作用后混凝土结构的行为具有重要意义，可以为实际工程中的结构安全评估和寿命预测提供理论支持。关键词涵盖了混凝土材料、冻融损伤、本构模型和破坏准则，显示了研究的焦点。此外，论文还提到了微观缺陷对混凝土宏观性能的影响，以及冻融循环对孔隙结构的改变，这些都是理解混凝土冻融破坏的关键因素。 这篇2011年的论文为混凝土冻融损伤的研究做出了重要贡献，其建立的本构模型和破坏准则为后续的冻融作用分析提供了理论基础和计算工具。