基于水力梯度的混凝土率型本構(gòu)模型研究.pdf

1、在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),水環(huán)境是一些混凝土結(jié)構(gòu)(如地下結(jié)構(gòu)、濱海防護(hù)結(jié)構(gòu)、海洋平臺(tái)、水工大壩等)必需考慮的重要環(huán)境因素之一,實(shí)際工程中水對(duì)混凝土的作用主要表現(xiàn)為與結(jié)構(gòu)表面接觸的水壓力和滲入結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的孔隙水壓力兩種作用形式?？紫端畨毫?duì)混凝土的工作性能有著明顯的影響,在進(jìn)行工程計(jì)算過(guò)程中,選取合適混凝土本構(gòu)模型直接影響著計(jì)算結(jié)果的正確性。
　　目前,對(duì)混凝土材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、混凝土的滲透性能有了一定的研究,浸泡在水中的混凝土工作性能也開(kāi)始

2、受到一些學(xué)者的關(guān)注,但對(duì)存在一定的壓力水頭作用下考慮了流體滲透作用的混凝土動(dòng)態(tài)性能的試驗(yàn)研究相對(duì)較少,結(jié)合現(xiàn)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)還無(wú)法建立確切的考慮了滲透作用的混凝土動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型。為此,本文結(jié)合混凝土材料結(jié)構(gòu)特性、低孔隙率多孔介質(zhì)的滲透規(guī)律、有效應(yīng)力原理,在經(jīng)典彈塑性理論的基礎(chǔ)上研究了考慮滲流梯度影響的混凝土率相關(guān)彈塑性本構(gòu)模型,具體研究工作分以下幾個(gè)方面:
　　(1)介紹了經(jīng)典率無(wú)關(guān)彈塑性本構(gòu)理論及其四大組成部分。
　　(2)結(jié)合

3、混凝土材料內(nèi)部構(gòu)造特性,分析了一定水力梯度下材料內(nèi)部構(gòu)造的變化對(duì)混凝土材料內(nèi)部流體滲透的影響;根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)所處的外部水環(huán)境因素和材料自身多孔性質(zhì),分析了引起流體在混凝土內(nèi)部滲透的力學(xué)機(jī)理;介紹了多孔介質(zhì)的滲流規(guī)律,結(jié)合低滲多孔介質(zhì)的滲流規(guī)律確定了混凝土材料的滲流規(guī)律;分析了水在滲透過(guò)程中對(duì)混凝土內(nèi)部孔道產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng),結(jié)合廣義有效應(yīng)力原理,推導(dǎo)了水的滲透作用下混凝土內(nèi)部表征單元體的力學(xué)模型。
　　(3)結(jié)合 Wang在經(jīng)典彈塑性

4、理論基礎(chǔ)上推導(dǎo)的率相關(guān)彈塑性本構(gòu)模型,推導(dǎo)了考慮混合硬化規(guī)律的混凝土骨架率相關(guān)彈塑性本構(gòu)模型。
　　(4)推導(dǎo)了混凝土的孔隙率與混凝土體積應(yīng)變之間的關(guān)系式。
　　(5)在 Kozeny-Carmen提出的滲透率表達(dá)式的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了滲透率隨材料體積應(yīng)變之間的關(guān)系式。
　　(6)提出了有效應(yīng)力系數(shù)隨滲透率之間的關(guān)系式。
　　(7)通過(guò)對(duì)滲流過(guò)程流體質(zhì)量變化的分析,提出了基于滲流連續(xù)方程的孔隙水壓力變化規(guī)律表達(dá)式,依