混凝土损伤模型综述

：本文系统地综述了混凝土损伤研究的概况, 分析了各个有代表意义的混凝土损伤本构模型基础之上,对比研究了各个模型的特点及各自适用范围，并对有待进一步研究的问题进行了讨论。

　　混凝土作为重要的建筑材料已有百余年的历史，当前广泛应用于各个领域本构模型，当然，在土木工程和采矿工程中也是必不可少的，在结构工程等混凝土更为广泛应用的研究领域，人们已经对混凝土的力学特性进行了广泛的研究本构模型，但是对混凝土损伤与断裂过程中的裂纹扩展以及损伤与断裂机制等基本问题，还需要进一步的研究。随着结构形式由单纯的一般房屋建筑结构扩展到重力式海洋平台、高拱坝、核电站混凝土保护层和大跨度混凝土桥梁等复杂结构,结构的工作环境和荷载作用也变得更加复杂,导致许多新的工程和力学现象不断地出现,使得对混凝土破坏理论的研究必须向更深的层次发展,以适应工程实际的需要。

　　在混凝土的损伤研究中,大量学者针对具体工程情况提出了各种不同的损伤本构模型,但是由于适用条件的特殊性及所建立模型的复杂化,很少有一种能够有明确的物理意义、表达简单、便于工程师接受的一般损伤本构关系式。。从物理意义来看损伤力学是比较适合用来描述混凝土材料的本构关系的。本文基于对损伤本构模型的思考,结合有待进一步研究的问题,对一些有代表性的损伤模型进行了综述。

　　2.1 混凝土各向同性弹性损伤模型

　　2.1.1 Loland 损伤模型

　　 该模型为单轴拉伸模型. 假设材料为弹性各向同性,损伤也是各向同性的,

　　该模型的定义简单,适用于混凝土受拉情况,所得到的应力-应变曲线和所采用的试验结果较符合论文服务。但是有效应力在第二阶段假定为一常数,得到的应力- 应变是线性关系,这是值得商榷的。

　　2.1.2 　Mazars 损伤模型

　　该模型的特点:假定峰值应力前应力- 应变关系为直线,因此无初始损伤或损伤不发展,在单轴受拉、受压情况下与试验吻合较好,但是在多轴应力条件下误差较大。

　　2.1.3　Kachanov 损伤模型

　　 借助于Kachanov 的“连续度”的概念,连续介质损伤力学将材料的损伤描述为有效受力面积的减少,根据这一推理,于海祥等