混凝土結(jié)構(gòu)材料的損傷特性及其本構(gòu)模型

《混凝土結(jié)構(gòu)材料的損傷特性及其本構(gòu)模型》全書共5章，內(nèi)容包括堿硅酸反應(yīng)、溶蝕、硫酸鹽侵蝕混凝土以及銹蝕鋼筋的損傷特性與表征，并建立相應(yīng)的內(nèi)蘊損傷變量的本構(gòu)模型，以期為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評估、壽命預測及計算機仿真提供理論指導。

第1章 緒論

1．1 引言

1．2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1．2．1 混凝土堿硅酸反應(yīng)（ASR）損傷

1．2．2 混凝土溶蝕損傷

1．2．3 混凝土硫酸鹽侵蝕損傷

1．2．4 鋼筋銹蝕損傷

1．3 本書內(nèi)容體系

1．3．1 緒論

1．3．2 堿硅酸反應(yīng)（ASR）混凝土的損傷及其本構(gòu)模型

1．3．3 溶蝕混凝土的損傷及其本構(gòu)模型

1．3．4 硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷及其本構(gòu)模型

1．3．5 不同腐蝕條件下混凝土內(nèi)鋼筋的銹蝕特征及其本構(gòu)

模型

第2章 堿硅酸反應(yīng)（ASR）混凝土的損傷及其本構(gòu)模型

2．1 有效堿及ASR化學反應(yīng)過程計算模型

2．1．1 混凝土ASR機理的提出

2．1．2 混凝土ASR的有效堿

2．1．3 基于擴散的ASR化學反應(yīng)過程計算模型

2．1．4 基于固相反應(yīng)的ASR化學反應(yīng)過程計算模型

2．2 混凝土ASR膨脹的計算模型

2．2．1 ASR凝膠成分及體積分析

2．2．2 基于彈性力學的ASR膨脹模型

2．2．3 基于彈塑性力學的模型

2．3 混凝土ASR膨脹試驗研究與數(shù)值計算

2．3．1 ASR對混凝土膨脹及力學性能影響的試驗研究

2．3．2 試驗結(jié)果分析

2．3．3 混凝土ASR膨脹模型的實例計算

2．4 ASR混凝土單軸受壓本構(gòu)關(guān)系

2．4．1 單軸受壓應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€試驗

2．4．2 試驗現(xiàn)象與分析

2．4．3 ASR混凝土損傷分析

2．4．4 應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€的擬合

2．5 基于細觀力學的ASR混凝土的數(shù)值模擬

2．5．1 材料非線性問題的有限元求解

2．5．2 混凝土材料二維骨料模型的生成方法

2．5．3 二維隨機圓形骨料的生成

2．5．4 ASR混凝土二維細觀力學模型的數(shù)值分析

2．6 本．小結(jié)

第3章 溶蝕混凝土的損傷及其本構(gòu)模型

3．1 溶蝕混凝土的損傷表征方法

3．1．1 試驗方法及配合比

3．1．2 與強度衰減相關(guān)聯(lián)的表征方法對比

3．1．3 溶蝕混凝土單軸壓縮本構(gòu)關(guān)系試驗研究

3．2 溶蝕混凝土結(jié)構(gòu)損傷及溶蝕機理分析

3．2．1 試驗原材料及配合比

3．2．2 測試方法

3．2．3 試驗結(jié)果

3．3 混凝土中鈣離子溶出過程數(shù)值模擬

3．3．1 鈣離子溶出試驗研究

3．3．2 混凝土中鈣離子溶出模型

3．3．3 鈣離子溶出過程模擬

3．4 溶蝕一力學耦合作用下混凝土彈塑性本構(gòu)模型

3．4．1 混凝土彈塑性損傷本構(gòu)模型建立

3．4．2 模型中各參數(shù)的確定及計算過程

3．5 本構(gòu)模型數(shù)值模擬及驗證

3．5．1 溶蝕水泥基材料的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系試驗研究

3．5．2 溶蝕混凝土彈塑性本構(gòu)模型數(shù)值模擬

3．5．3 基于細觀結(jié)構(gòu)的溶蝕水泥基材料損傷本構(gòu)模型

3．6 本．小結(jié)

第4章 硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷及其本構(gòu)模型

4．1 基于粗糙集理論的硫酸鹽侵蝕評價指標重要性分析

4．1．1 粗糙集

4．1．2 硫酸鹽侵蝕試驗設(shè)計及試驗結(jié)果

4．1．3 粗糙集決策模型

4．1．4 應(yīng)用

4．2 硫酸鹽腐蝕混凝土單軸受壓本構(gòu)關(guān)系試驗研究

4．2．1 試驗研究方案

4．2．2 硫酸鹽侵蝕混凝土損傷分析

4．2．3 受硫酸鹽侵蝕混凝土應(yīng)力一應(yīng)變曲線與分析

4．2．4 受硫酸鹽侵蝕混凝土應(yīng)力一應(yīng)變曲線擬合

4．3 硫酸鹽侵蝕混凝土微結(jié)構(gòu)損傷及其力學性能研究

4．3．1 試驗原材料及配合比

4．3．2 測試方法

4．3．3 試驗結(jié)果及分析

4．4 基于擾動狀態(tài)理論的硫酸鹽侵蝕混凝土受壓本構(gòu)模型

4．4．1 擾動狀態(tài)理論

4．4．2 擾動狀態(tài)理論研究方法

4．4．3 硫酸鹽侵蝕混凝土擾動模型

4．4．4 模型驗證及方法提煉

4．5 基于細觀力學的硫酸鹽侵蝕混凝土的數(shù)值模擬

4．5．1 混凝土細觀力學研究方法

4．5．2 硫酸鹽侵蝕混凝土細觀數(shù)值模擬

4．5．3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析

4．6 本．小結(jié)

第5章 不同腐蝕條件下混凝土內(nèi)鋼筋的銹蝕特征及其本構(gòu)模型

5．1 鋼筋不均勻銹蝕幾何特征的表征方法

5．1．1 分形理論簡介

5．1．2 試驗研究方案

5．1．3 蝕坑平面形態(tài)的表征

5．1．4 蝕坑深度的表征

5．1．5 斷口分析

5．1．6 銹蝕損傷變量的建立

5．2 不同腐蝕條件下混凝土中鋼筋的不均勻銹蝕幾何特征

5．2．1 試驗研究方案

5．2．2 氯鹽及其與應(yīng)力耦合作用下混凝土內(nèi)鋼筋的銹蝕特性

5．2．3 雜散電流及其與應(yīng)力耦合作用下鋼筋的銹蝕特性

5．2．4 碳化及其與應(yīng)力耦合作用下鋼筋的銹蝕特性

5．2．5 試驗結(jié)果分析與討論

5．3 不同銹蝕特征對鋼筋拉伸性能的影響

5．3．1 不同銹蝕特征對鋼筋力學性能影響的有限元分析

5．3．2 銹蝕鋼筋力學性能退化規(guī)律

5．4 基于GTN模型的銹蝕鋼筋拉伸過程模擬及本構(gòu)關(guān)系預測

5．4．1 GTN含孔洞材料細觀損傷模型

5．4．2 修正GTN模型參數(shù)分析及確定

5．4．3 基于修正GTN模型的銹蝕鋼筋損傷演化的數(shù)值模擬

5．5 本小結(jié)

參考文獻 2100433B

出版社：東南大學出版社

ISBN：9787564154899

版次：1

商品編碼：11999412

包裝：精裝

外文名稱：Damage Characteristics Of Materials For Concrete Structure And Their Constitutive Models

開本：16開

出版時間：2015-12-01

用紙：膠版紙

頁數(shù)：500

字數(shù)：558000

正文語種：中文

《節(jié)理巖體損傷本構(gòu)模型及工程應(yīng)用》系統(tǒng)介紹了節(jié)理巖體損傷力學試驗、理論模型及其初步工程應(yīng)用。全書共8章。分別介紹節(jié)理巖體損傷力學的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題；節(jié)理巖體的靜態(tài)、動態(tài)試驗研究，包括單軸壓縮試驗、SHPB試驗及擺錘式?jīng)_擊試驗等；基于統(tǒng)計損傷模型的貫通節(jié)理巖體靜態(tài)、動態(tài)損傷本構(gòu)模型：基于元件模型的貫通節(jié)理巖體靜態(tài)、動態(tài)損傷本構(gòu)模型：基于TCK模型的貫通及非貫通節(jié)理巖體動態(tài)損傷本構(gòu)模型；節(jié)理巖體靜態(tài)損傷本構(gòu)模型在邊坡潰屈破壞分析及在巖體強度分析中的應(yīng)用：非貫通節(jié)理巖體動態(tài)損傷本構(gòu)模型在地下礦山礦柱尺寸設(shè)計中的應(yīng)用等內(nèi)容。

《節(jié)理巖體損傷本構(gòu)模型及工程應(yīng)用》可供具有一定力學基礎(chǔ)且從事巖體力學研究工作的技術(shù)人員學習參考．也可供高等院校巖土工程相關(guān)專業(yè)的教師及研究生等參考閱讀。

多尺度模擬是近年來巖土材料研究領(lǐng)域的熱點之一。青年基金項目“多尺度損傷本構(gòu)模型及其在巖土力學中的應(yīng)用”是本人在巖土材料多尺度本構(gòu)理論研究方面的拓展和深化。研究內(nèi)容主要包括裂隙巖石多尺度非局部化損傷本構(gòu)理論、基于實驗數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬以及相關(guān)的多尺度數(shù)值方法等三個方面。通過三年的努力，項目研究圓滿完成了各項任務(wù)，提出了一個僅包含五個參數(shù)的各向異性單邊損傷摩擦耦合模型，開展了水力耦合和時效變形本構(gòu)模型研究，研制了相關(guān)的數(shù)值程序，基于脆性巖石材料完成了模型的數(shù)值驗證；開發(fā)了基于一種彈性問題Lippmann-Schwinger方程的增量迭代無網(wǎng)格算法，并利用圖像分析技術(shù)獲取的混凝土細觀結(jié)構(gòu)進行了數(shù)值模型；在基于細觀力學的強度準則及參數(shù)跨尺度關(guān)聯(lián)、強耦合非線性模型的解析解等方面取得了超出預期的研究成果。該項目提供了一個損傷和破壞機理清晰、參數(shù)少且物理意義明確的統(tǒng)一的多尺度巖石力學本構(gòu)模型，研究表明基于單邊損傷和摩擦耦合分析能夠解釋和模擬準脆性巖石類材料絕大部分的物理現(xiàn)象和力學行為；提出的數(shù)值算法為各向異性強耦合本構(gòu)模型用于大型巖體結(jié)構(gòu)的分析提供技術(shù)支撐。 2100433B

有關(guān)復合材料的疲勞損傷模型大致可以分為三類：第一類模型不考慮實際的性能劣化機理，使用S－N 曲線或類似的圖，提供若干疲勞破壞準則；第二類是剩余剛度或剩余強度的表象模型；第三類是損傷發(fā)展模型，使用一個或多個可測的能衡量損傷情況的變量。2100433B