摘要：提出了一种新的损伤塑性本构模型,强调了应力三轴比对塑性屈服的影响。采用本研究设计的专门用于本构校验的计算机软件,对上述模型的应力应变加载曲线进行了数值模拟,数值结果与实验结果吻合得比较好。

摘要：通过对复合水泥土无侧限抗压变形破坏过程进行分析概括、对试件破坏的宏观特征进行观察描述及对试块抗压过程的应力应变曲线比较,得到不同龄期复合水泥土破坏形态差异,及破坏过程弹塑性与脆性强弱关系。根据水泥土与混凝土变形及损伤的相似性,参照混凝土应力应变本构模型,提出复合水泥土的应力应变本构模型,基于最小二乘法插值原理对模型进行试验验证,验证结果显示:实测数据基本与应力应变模型重合,证明所提出的本构模型能够反映复合水泥土应力应变的关系。

摘要：箍筋可显著提高混凝土构件延性,在弹塑性分析中,合理的箍筋约束混凝土本构模型可更真实地反映结构的动力响应。已有的部分抗震性能化相关标准和规程中,给出了建议的约束混凝土本构模型和相应的构件性能评价准则,但由于本构模型多样且评价准则存在差异,应用不同方法对结构弹塑性分析结果带来的影响尚不明确。基于目前工程中常用的Mander模型、Kent-Park模型和钱稼茹模型等约束混凝土本构,结合现有不同的性能评价方法展开了一系列研究。从工程应用角度,对比分析了不同本构模型的适用范围、骨架曲线差异和应用便捷性;基于某钢筋混凝土压弯试件和某钢筋混凝土框架结构,对比分析了不同模型对构件滞回性能和结构层间位移角等宏观弹塑性响应的影响,以及应用不同评价方法对构件性能评价结果的影响。结论可为工程项目在进行动力弹塑性分析时,如何选择和应用箍筋约束混凝土本构模型,以及了解现有不同性能评价方法的特点和差异,提供良好的参考。

摘要：为合理反映粗粒土的状态依赖非关联应力应变特性,提出应力分数阶塑性力学模型。已有模型基于三轴试验结果,无法对堆石料真三轴条件下的应力应变特性进行预测,为解决这一问题,基于特征应力法对已有分数阶塑性力学模型进行完善。进一步选取不同初始状态条件下堆石料的真三轴压缩试验数据对模型进行验证,结果表明,三维化后的分数阶岩土塑性力学模型可以合理地模拟不同初始状态的堆石料在真三轴压缩条件下的应力应变行为。与传统塑性力学模型相比,提出的分数阶塑性模型在描述堆石料非关联流动时不需要额外引入塑性势函数,仅需对已有屈服面求解分数阶导数。此外,模型在特征应力空间中推导完成再映射到原应力空间,可描述土体的三维强度特性,无需额外采用三维强度准则。

摘要：为研究层状岩体的力学特性,提出基于双屈服条件强度准则的本构模型。基于双屈服条件强度准则,联合横观各向同性的广义虎克定律刚度矩阵建立考虑横观各向同性的本构模型,并结合岩石单轴压缩试验数据,通过最小二乘法拟合该模型的参数;实现该模型的单轴压缩试验数值模拟,并通过室内单轴压缩试验结果对数值模拟结果进行验证,分析模型的可靠性。研究结果表明:本文提出的本构模型在层状岩体的力学分析方面具有适用性,为层状岩体力学特性研究及层状岩质边坡的稳定性分析奠定了基础。

摘要：广义非线性强度理论将材料的强度特性分解为4个相互独立的因素,由4个材料参数分别描述,在主应力空间内的强度面连续光滑,存在连续的偏导数。将广义非线性强度理论作为屈服函数,以塑性剪应变作为硬化参数,将塑性剪应变与剪应力之间建立分段函数关系,采用非关联流动法则,建立混凝土材料的三维弹塑性本构模型。本构模型中各参数意义明确,通过材料试验结果对本构模型的验证表明,所建立的三维弹塑性本构模型可较好地描述混凝土材料的三维变形与强度特性,进一步可用该材料模型对混凝土结构进行多维非线性受力分析,为结构设计和分析提供依据。

摘要：为了研究钢渣沥青混合料非线性粘弹塑性变形特性,提出Schapery模型与改进Swchartz模型组合的积分型粘弹塑本构模型。采用钢渣替换AC-13级配中粒径2.36 mm以上的石灰石粗骨料,制作得到钢渣沥青混合料试件。设计并开展一系列的单轴压缩蠕变实验,通过应力递增蠕变回复实验,获得不同应力条件下材料的弹性、粘弹性应变和粘塑性应变,进而拟合确定本构模型参数。利用0.4 MPa、1.0 MPa下的蠕变回复实验验证模型有效性。结果表明,模型不仅能准确刻画钢渣沥青混合料蠕变过程中的弹性、粘弹性与粘塑性变形,还可用于预测不同应力水平下钢渣沥青混合料蠕变变形规律。

摘要：非饱和土压缩指数受基质吸力影响明显,回弹指数是土的临界状态本构模型中的重要变形参数。但在本构模型理论研究中,回弹指数随基质吸力的变化影响往往被忽略。为解决这一矛盾,以杭州地区重塑粉土为试样,使用GDS非饱和直剪系统的竖向加载功能,对试样进行50、100、200 kPa 3种定吸力条件下一维固结回弹试验,获取不同基质吸力非饱和回弹指数κ(s),并拟合得到κ(s)函数关系,对比已有试验研究,验证了拟合结果的合理性。进而将κ(s)表达式引入非饱和土扩展剑桥弹塑性本构模型,形成一种考虑回弹指数随基质吸力变化的非饱和土弹塑性本构模型。应用子增量步显示积分算法将该模型编辑成ABAQUS有限元UMAT子程序,最后基于ABAQUS有限元平台结合自编UMAT子程序进行固结回弹数值试验,模拟实际试验过程,对比两者试验结果,验证了该UMAT子程序的正确性。实现了一种考虑回弹指数随基质吸力变化的非饱和土弹塑性本构模型的数值化,为其进一步应用建立基础。

摘要：我国西部地区湿陷性黄土分布广泛,其流变特性与隧道等构造物的长期稳定性密切相关.文中以兰州定远隧道的湿陷性黄土为研究对象,在黄土三轴蠕变试验的基础上,讨论了多种本构模型以反映湿陷性黄土的流变特性,并确定了对定远隧道的湿陷性黄土较为适用的本构模型.在两种拟合湿陷性黄土流变曲线的经验模型中,对数经验模型适用范围较广,拟合优度相对较高;但与元件模型相比,在对湿陷性黄土隧道进行长期稳定性分析计算时,伯格斯模型更具有较大优势.

摘要：地震引发的火灾可能导致再生混凝土爆裂,掺入纤维是改善再生混凝土抗爆裂性能的一种有效措施。本文研究了高温前后混杂纤维再生骨料混凝土(hybrid fiber recycled aggregate concrete,HFRAC)在围压作用下的力学性能和多轴本构模型。研究表明围压对HFRAC试块的破坏模式有显著影响。经历过不同温度后的HFRAC试块在单轴压缩后会产生贯穿性裂缝,且裂缝的宽度较大。随着围压的增加,贯穿性斜裂缝逐渐被局部斜裂缝所取代。在多轴应力作用下,高温暴露后HFRAC试块的体积显著缩小。在八面体应力空间中建立了一个考虑温度影响的改进破坏准则。考虑钢纤维掺量、长径比和温度对HFRAC应力-应变关系的影响,提出了一种改进的三轴本构模型。试验表明改进后的本构模型能够更准确地反映HFRAC在单轴和低围压条件下的受压应力-应变关系和损伤演化规律。