钢筋混凝土拱结构破坏过程中损伤场的分布与演化

采用损伤力学理论,研究了钢筋混凝土拱结构静荷载作用下损伤破坏的过程。混凝土材料是一种拟弹脆性材料,其损伤破坏过程可近似看成是弹性损伤问题。基于弹性损伤普遍理论,取其3阶近似形式,得到一个含有4个独立参数的损伤本构模型。在该损伤本构模型中,引入了一个拉压修正系数,用于描述混凝土材料在受拉与受压状态下损伤行为的不同。对一实桥中钢筋混凝土拱肋的损伤破坏过程进行了数值模拟计算,理论结果与试验结果相一致,说明本方法可较好地描述钢筋混凝土拱结构的损伤与破坏行为。     

弹性损伤材料的应力-应变关系与损伤演化方程

经典连续损伤理论中,通常是由有效应力概念和应变等效假设来建立损伤材料的本构方程。已经发现有效应力概念与应变等效假设存在较大缺陷,基于应变等效假设的损伤本构方程不能正确反映实际材料的损伤行为。为克服经典连续损伤理论存在的缺陷,在严格的不可逆热力学理论基础上,提出了建立损伤本构方程的本构展开法,推导出弹性各向国性损伤材料本构方程的一般形式。研究表明,弹性各向同性损伤可由定义在细观尺度下的一个标量损伤变     

钢筋混凝土及劲性钢筋混凝土构件的累积损伤模型

本文在阐述损伤值概念的基础上，提出了一种适用于钢筋混凝土（简称ＲＣ）和劲性钢筋混凝土（简称ＳＲＣ）构件的累积损伤模型。该模型综合考虑了大变形幅值以及荷载循环所引起的损伤，比较准确的地定量描述了构件在低周反复荷载作用下损伤过程。     

损伤问题的本构方程,变分泛函及有限元列式

从不可逆热学过程的一般本构形式出发，具体讨论了弹塑性损伤和蠕变损伤的本构文科工由增广变分泛函给出了相应的损伤变分泛函有限元列式。     

ABAQUS损伤塑性模型损伤因子计算方法研究

大型通用有限元软件ABAQUS广泛应用于钢筋混凝土结构非线性分析中,损伤塑性模型是其非线性分析的主要混凝土本构模型。总结该本构模型的基本原理和特点,着重分析推导了该模型的损伤因子计算方法,给出计算示例并将该参数计算方法应用到一简支梁有限元分析实例中,验证了该方法的可靠性,可为实际工程计算分析提供参考。     

箱涵裂缝形成机理的三维损伤有限元分析（1）

笔者尝试实现损伤理论与有限元的结合(损伤有限元)，并运用于对整体结构的损伤进行分析衡量．为此，以应变为损伤变量定义了新的内变量-损伤度，并在此基础上修正了J.Mazars的本构方程建立新的损伤本构方程．进而形成一种用于结构整体的强度校核方法．将这一方法运用于重庆市沙滨路排污管道试验段砼箱涵的裂缝形成的损伤机理分析和强度校核，实践证明是可行的．本方法的发展对损伤力学运用于工程实际具有重要意义．     

箱涵裂缝形成机理的三维损伤有限元分析（2）

笔者尝试实现损伤理论有限元的结合(损伤有限元)，并运用于对整体结构的损伤进行分析衡量、为此，以应变为损伤变量定义了新的内变量-损伤度，并在此基础上修正了J．Mazars的本构方程建立新的损伤本构方程．进而形成一种用于结构整体的强度校核方法．将这一方法运用于重庆市沙滨路排污管道试验段砼箱涵的裂缝形成的损伤机理分析和强度校核，实践证明是可行的、本方法的发展对损伤力学运用于工程实际具有重要意义．     

变形诱导各向异性的循环粘塑性

本文提出了一个描述循环变形诱导各向异性的粘塑性本构模型，在该模型中，引入了各向异性变形阻力Ｑ，将Ｑ表示为椭圆型的参数方程，并给出了考虑加载历史影响的相应的演化方程。     

岩石损伤本构理论研究综述

从岩石损伤微观模型、细观模型、宏观模型、连续损伤理论、几何损伤理论、分形损伤理论、基于CT的损伤理论和基于超声波的损伤理论等几个方面描述了目前岩石损伤本构理论的研究现状,并对目前研究中存在的一些问题提出作者的看法.     

延性损伤演化的统一模型

本文基于连续介质力学（ＣＤＭ），提出了延性损伤演化的统一模型，新模型包含了已有的线性模型和非线性模型，不仅能描述损伤的前期演变，还可以反映后期损伤的加速性质，数值计算与试验结果的比较表明了新模型的有效性。     

考虑残余强度的层状岩体损伤演化规律

为更加真实准确地描述层状岩体的损伤演化过程，结合横观各向同性材料的弹性理论和损伤力学理论，采用修正的Lemaitre应变等价假设，建立了考虑残余强度的层状岩体损伤本构模型，通过页岩、千枚岩和板岩的三轴试验数据验证了模型的准确性，并分析了不同层理角度岩体的全过程损伤演化规律.研究表明：模型既可以描述层状岩体的弹性变形，又可以较好地反映峰后应变软化过程；在初期加载过程中岩体的损伤值基本为0，随着应力增加，损伤值呈现出缓慢增长、加速增长、减速增长以及达到残余强度后稳定于1；页岩层理角度为60°时损伤演化曲线最陡，损伤发展速度最快，最先破坏，千枚岩层厚较薄，强度更低，层理角度为90°时最先破坏，而板岩相对较厚，强度更高，层理角度为45°时最先破坏；岩体层理弱面的存在，导致了力学性能和破坏模式的各向异性，损伤演化规律也表现出明显的差异性.     

岩石循环冲击损伤模型及其参数的确定方法

建立了基于 Weibull分布的统计学岩石冲击损伤本构模型。在理论假设的基础上,通过公式推导,建立了岩石单元体损伤本构模型。并通过数学的方法,确定了模型中参数的计算公式和方法,明确了参数的物理意义。建立了岩石在循环冲击作用下的损伤变量的表达式,分析了岩石在循环冲击作用下的损伤累计演化规律。在中南大学动静组合加载实验系统上,开展了岩石在不同应力状态下的循环冲击实验,将实验数据带入本构模型中。分析结果表明：实验曲线与理论曲线接近重合,验证了该模型的合理性;初步分析了岩石在循环冲击作用下的损伤演化规律以及破坏失稳过程。该实验为岩石在动力扰动作用下的力学机理以及岩爆产生的机制提供了一定的理论依据。     

纤维增强复合材料的损伤粘弹性本构方程

文章在对基体建立粘弹性5参数模型基础上，引入反映界面粘结相间损伤变量，导得纤维增强复合材料的损伤粘弹性本构方程，方程反映了基体粘弹性、纤维含量及界面性能对复合材料粘弹性行为的影响，据此对蠕变所作的理论预测与试验结果比较吻合良好。     

基于Drucker-Prager准则的岩石损伤本构模型

为解决用对数变换再线性拟合的方法求岩石损伤本构方程参数计算过程复杂、不利于计算机编程的问题,引入岩石应力-应变曲线特征参量,并考虑岩石应力-应变曲线的极值条件,给出了模型参数的解析式,从而建立了新的岩石损伤本构模型.通过与砂岩试件三轴压缩试验结果比较,证明所建立的模型可以很好地反映岩石的应力-应变关系.通过对参数m和F0的讨论,认为m和F0分别代表了岩石的脆性和强度,而弹性模量是参数m和F0的共同反映.     

大跨度上承式钢桁架拱桥的地震损伤演化模拟

为评估大跨度钢拱桥在多维地震作用下的损伤状态，以一座铁路上承式钢桁架拱桥为研究对象，首先借助OpenSEES平台建立桥梁弹塑性纤维单元模型；接着选取“双参数”损伤指标和应变指标进行损伤评价；最后通过增量动力分析，从构件和全桥两个层面进行损伤评估，并对比两种指标对桥梁主要构件（钢管、钢管混凝土、钢筋混凝土）的适用性. 研究结果表明:基于变形和能量的双参数损伤指标比应变指标的评价结果会严重1～2个等级；相比于地震波纵向作用，大跨度钢桁架拱桥在横向地震作用时损伤更小，在峰值加速度（PGA）为1.5g时全桥仍处于轻微损伤状态；3种类型构件中，钢管构件损伤数量较多但是损伤程度轻，钢管混凝土构件（拱脚）损伤较早但是损伤程度轻，钢筋混凝土构件（交界墩）损伤最为严重，在抗震设计时，应对相应位置予以重视.      

箱涵裂缝形成机理的三维损伤有限元分析(2)

笔者尝试实现损伤理论有限元的结合(损伤有限元),并运用于对整体结构的损伤进行分析衡量.为此,以应变为损伤变量定义了新的内变量-损伤度,并在此基础上修正了J.Mazars的本构方程建立新的损伤本构方程.进而形成一种用于结构整体的强度校核方法.将这一方法运用于重庆市沙滨路排污管道试验段砼箱涵的裂缝形成的损伤机理分析和强度校核,实践证明是可行的.本方法的发展对损伤力学运用于工程实际具有重要意义.     

箱涵裂缝形成机理的三维损伤有限元分析(1)

笔者尝试实现损伤理论与有限元的结合(损伤有限元),并运用于对整体结构的损伤进行分析衡量.为此,以应变为损伤变量定义了新的内变量-损伤度,并在此基础上修正了J.Mazars的本构方程建立新的损伤本构方程.进而形成一种用于结构整体的强度校核方法.将这一方法运用于重庆市沙滨路排污管道试验段砼箱涵的裂缝形成的损伤机理分析和强度校核,实践证明是可行的.本方法的发展对损伤力学运用于工程实际具有重要意义.     

软土流变性对高速公路路基变形的影响分析

在对软粘土变形特性进行分析和在已有的粘弹塑性本构模型的基础上，结合高速公路工程进行了较多的室内三轴排水剪、三轴流变试验，通过试验确定了软土粘弹塑本结构模型的参数，将为本构模型引入BOIT固结理论有限元分析程序，对影响路基稳定的沉降、侧向位移、工后沉降及土体稳定进行了分析，并对实测的资料进行分析比较，从而阐明了软粘土地基进行变形分析时考虑土体流变性的必要性。     

落石冲击能量对山区桥梁损伤的影响

为研究落石对桥梁冲击破坏严重的问题,建立了HJC（Holmquist Johnson Cook）损伤本构模型,运用非线性显示动力分析软件LS-DYNA对典型的山区桥梁在落石冲击条件下进行碰撞分析.在此基础上,对落石冲击能量进行分级,并对外套钢板和增加素混凝土保护层两种防护措施进行了对比研究.研究结果表明,落石潜在危险能量为2 500 kJ;当采用外套钢板措施时,侵彻率由原来的37.78%下降到13.89%,混凝土体积损伤减少30%;当采用素混凝土保护层措施时,侵彻率进一步下降到6.11%,混凝土体积损伤减少76%.      

筋材结构对其加筋土强度特性的影响研究

用大三轴试验研究了三种构造形式筋材（条带式，双向垂直条带式，网）的加筋土的抗剪强度参数，分析了筋材构造对其土体强度特性影响的机理，建议了用双曲线模型作为复合加筋土的本构模型，并得出了三种筋材的加筋土的本构模型参数。