多轴加载下混凝土细观破坏模拟的强度准则探讨

摘要：

实际工程结构中混凝土材料大多处于双轴或三轴的复杂应力状态，已有的细观力学数值研究工作大多针对单轴加载问题，对于双轴或者三轴加载条件下混凝土破坏模拟的研究相对较少。复杂受力条件下的混凝土材料破坏模拟中，细观组分强度准则选取的合理与否将成为混凝土破坏模式及宏观力学性能数值研究准确和成功与否的关键。本文旨在探讨单轴强度准则，如最大拉应变准则在多轴加载条件下混凝土破坏过程研究中运用的合理性。鉴于此，首先在细观尺度上建立了混凝土试件的二维随机骨料模型，分别采用弹性损伤本构关系模型及塑性损伤本构关系模型来描述细观组分(即砂浆基质)的力学性能，对双轴加载条件下混凝土的细观破坏过程进行数值模拟，对比了单轴强度准则和多轴强度准则下混凝土试件破坏路径及宏观应力-应变关系的差异。数值结果表明，简单的单轴强度准则难以反映双轴加载下混凝土内部应力状态的复杂性，不宜采用单轴强度准则来描述多轴加载下混凝土的破坏行为。

关键词：混凝土、细观尺度、复杂加载、强度准则、破坏模拟

分类号：TU528;O346(建筑材料)

资助基金：国家973计划2011CB013600;国家自然科学基金重大项目91215301;北京工业大学博士创新基金YB201207

在线出版日期：2015-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：322-331