基于非局部增强梯度模型的混凝土断裂损伤分析-fracture damage analysis of concrete based on non-local enhanced gradient model.docx

插图清单图 2.1 损伤变量 D 11图 2.2 连续体损伤12图 2.3 混凝土拉伸时的应力—应变曲线14图 2.4 Mazars 损伤模型 16图 2.5 Geers 损伤模型 16图 2.6 Loland 损伤模型 17图 2.7 分段线性损伤模型应力—应变曲线18图 2.8 分段曲线损伤模型18图 2.9 双线性损伤模型19图 2.10 指数函数模型20图 3.1 一维均质梁24 图 4.1 单元网格 a=1. 25 ㎜，光滑长度 h=5 ㎜33图 4.2 单元网格 a=1. 25 ㎜，光滑长度 h=10 ㎜ 33图 4.3 单元网格 a=2. 5 ㎜，光滑长度 h=5 ㎜ 33图 4.4 单元网格 a=2. 5 ㎜，光滑长度 h=10 ㎜ 34图 4.5 混凝土试件35图 4.6 局部模型的荷载—位移曲线36图 4.7 非局部模型的荷载位移—曲线36图 4.8 直接拉伸试件传统损伤模型损伤局部化结果37图 4.9 直接拉伸试件非局部损伤模型损伤局部化结果37图 5.1 内边界的非局部性46图 5.2 I 型中心穿透裂纹的受拉伸板 47图 5.3ε~ ? r 关系图 49图 5.4 裂尖 ε~ ? r 关系图 49图 7.1 位移线性插值引起的应力振荡57图 8.1 直接拉伸试件模型66图 8.2 不同网格尺寸的应力—变形曲线67图 8.3 模拟应力—变形曲线和实验应力—变形曲线比较 68图 8.4图 8.5图 8.6δ = 0.0060mm 时的损伤云图 68δ = 0.0080mm 时的损伤云图 69δ = 0.030mm 时的损伤云图 69图 8.7 局部损伤模型的载荷—变形曲线70图 8.8 隐式梯度损伤模型的载荷—变形曲线71图 8.9 非局部损伤模型与隐式梯度损伤模型的载荷—变形曲线比较 71图 8.10 I 型穿透裂纹的受拉伸板72图 8.11 应力—应变曲线72图 8.12 载荷—位移曲线72图 8.13 载荷为 0. 628kN 的损伤云图73图 8.14 载荷为 0. 481kN 的损伤云图 73图 8.15 载荷为 0. 086kN 的损伤云图 73图 8.16 平面模型中受集中力作用的梁的结构简图74图 8.17 平面模型中梁的载荷作用简图75图 8.18 三维模型中受集中力作用的梁的结构简图75图 8.19 三维模型中集中力的两种加载方式简图75图 8.20 损伤演变曲线77图 8.21 载荷—位移曲线77图 8.22 载荷为 1.06KN 的损伤云图 77图 8.23 载荷为 0.86KN 的损伤云图 77图 8.24 载荷为 0.84KN 的损伤云图 78图 8.25 梁的横截面的损伤云图78图 8.26 两种加载方式下的载荷位移曲线79图 8.27 点载荷时横截面损伤分布云图79图 8.28 面载荷时横截面损伤分布云图79图 8.29 点载荷时纵截面损伤分布云图79图 8.30 面载荷时纵截面损伤分布云图79图 8.31 单侧带缺口的拉杆80图 8.32 隐式梯度损伤模型的应力—寿命曲线81图 8.33 局部损伤模型的应力—寿命曲线84图 8.34 不同网格划分下的损伤云图84图 8.35 应力—寿命曲线对比85表格清单表 8-1 隐式梯度损伤模型应力幅—寿命的变化规律82表 8-2 局部损伤模型应力幅—寿命的变化规律 83表 8-3 Paris 公式应力—寿命的变化规律 85独 创 性 声 明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据 我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得合肥工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 意。学位论文作者签名： 汪忠明签字日期：2010 年11月27日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解 合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权 合肥工业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：汪忠明导师签名：杨伯源签字日期：2010 年11月 27日签字日期：2010 年 11月27日学位论文作者毕业去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：第一章绪论1. 1 引言混凝土是一种常用的建筑材料，广泛应用于土木工程和水利工程等领域中，如何配置满 足工程要求的混凝土，充分利用混凝土的力学性能，设计和建造出经济、安全和合理的工程 结构