混凝土受載損傷演化的協(xié)同學(xué)分析.pdf

1、本文在綜述混凝土損傷演化研究和協(xié)同學(xué)理論及其應(yīng)用的基礎(chǔ)上，運用協(xié)同學(xué)理論和方法研究了混凝土受載條件下的損傷演化問題。包括：針對混凝土的非連續(xù)特征的混凝土受力分析；混凝土熱彈性不穩(wěn)定性分析；混凝土損傷演化的相變分析和混凝土聲發(fā)射的協(xié)同效應(yīng)。 基于混凝土的非連續(xù)性特征，將其視為由界面分割的離散單元組成，研究界面之間的粗集料、水泥石構(gòu)成的塊體間的相互作用。運用協(xié)同學(xué)的微觀處理方法，建立以塊體相對于平衡位置的位移為序參量的主方程。通過對

2、主方程非定態(tài)解的分析，說明了塊體位移的變化特征與相關(guān)因素。 結(jié)合相變理論，以混凝土裂紋的平均取向為序參量，研究了混凝土受載過程中的相變行為及序參量的演化規(guī)律。通過類比的方法，在考慮漲落的情況下利用勢函數(shù)與序參量之間的關(guān)系研究了系統(tǒng)的相變特征，對混凝土損傷演化過程中相應(yīng)的相變行為進行了描述。 利用協(xié)同學(xué)的基本原理，對混凝土聲發(fā)射現(xiàn)象進行了探索性的研究。以聲發(fā)射事件計數(shù)率作為混凝土破壞過程的序參量，對混凝土聲發(fā)射過程進行描述

3、，討論了在荷載作用下混凝土聲發(fā)射行為的協(xié)同特征。應(yīng)用RFPA-2D軟件對混凝土聲發(fā)射進行數(shù)值模擬，并將理論分析結(jié)果和混凝土聲發(fā)射的數(shù)值分析進行對照，首次應(yīng)用數(shù)值模擬的方法驗證了混凝土聲發(fā)射的協(xié)同效應(yīng)，進一步證實了本文研究結(jié)果的準確性和利用協(xié)同學(xué)研究混凝土聲發(fā)射的可行性。 基于協(xié)同學(xué)基本原理，對混凝土損傷演化的自組織過程進行了初步的探討，給出了利用Hurwitz判據(jù)求得混凝土材料彈性極限應(yīng)變的途徑。通過對混凝土損傷自組織過程的研究

4、，認識混凝土破壞的相關(guān)因素和破壞過程的發(fā)生機制，為改善混凝土的力學(xué)性能和研制高性能混凝土材料提供理論依據(jù)。 在基本理論研究的基礎(chǔ)上，通過論述混凝土工程中與本研究有關(guān)的應(yīng)用實踐，進一步指明本研究成果的可能應(yīng)用方向。 通過本文的研究，希望能找到一條研究混凝土損傷演化的新的途徑，從本質(zhì)上揭示混凝土損傷演化的機理和規(guī)律，從而為混凝土的損傷檢測及加固、高性能混凝土的研制、Ⅰ混凝土構(gòu)件破壞預(yù)測和安全評估等問題的研究提供科學(xué)依據(jù)。