混凝土率型本構(gòu)模型及其在拱壩動力分析中的應(yīng)用.pdf

1、該文對混凝土進(jìn)行了動態(tài)抗拉抗壓試驗,并根據(jù)試驗結(jié)果,建立了混凝土一致粘塑性Drucker-Prager模型和一致粘塑性Willam-Warnke三參數(shù)模型,最后對溪洛渡拱壩進(jìn)行動力非線性地震反應(yīng)分析,探討了應(yīng)變率對高拱壩地震反應(yīng)的影響.該文在分析高拱壩特點的基礎(chǔ)上,對混凝土進(jìn)行了動力抗拉抗壓試驗,研究了應(yīng)變率對混凝土動態(tài)抗拉抗壓強(qiáng)度特性的影響,給出了混凝土動態(tài)抗拉抗壓強(qiáng)度增量與應(yīng)變率對數(shù)之間的擬合公式;分析了應(yīng)變率對混凝土彈性模量、峰值

2、應(yīng)力時的應(yīng)變、泊松比和混凝土吸能能力的影響.在分析混凝土靜動力本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,著重分析了混凝土的屈服強(qiáng)度與混凝土內(nèi)變量(塑性應(yīng)變或塑性應(yīng)變功)以及混凝土的動態(tài)抗拉抗壓強(qiáng)度增量與內(nèi)變量的變化率之間的關(guān)系,為建立混凝土的動態(tài)本構(gòu)模型打下了基礎(chǔ);同時,也研究了濕度條件對混凝土應(yīng)變率與混凝土動態(tài)抗拉抗壓強(qiáng)度及動態(tài)變形特性關(guān)系的影響.該文在分析試驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)一致粘塑性本構(gòu)模型的概念,對混凝土常用的靜態(tài)本構(gòu)模型Drucker-Prager模型

3、和Willam-Warnke三參數(shù)模型進(jìn)行改造,引入應(yīng)變率的影響,建立了一致粘塑性Drucker-Prager模型和一致粘塑性Willam-Warnke三參數(shù)模型,并與試驗結(jié)果進(jìn)行了比較,結(jié)果表明模型能夠較好地反映混凝土在單軸情況下的動力特性,同時分別用算例討論了應(yīng)變率對結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的影響,從數(shù)值算例的結(jié)果可以看出:在結(jié)構(gòu)的響應(yīng)中,考慮了應(yīng)變率的影響后,混凝土的變形及應(yīng)力大小與分布發(fā)生了較大的變化,因此,應(yīng)變率對混凝土結(jié)構(gòu)的影響是一個不

4、容忽視的因素.該文計算了溪洛渡拱壩線彈性模型、率無關(guān)和率相關(guān)Drucker-Prager模型、率無關(guān)和率相關(guān)Willam-Warnke三參數(shù)模型的地震反應(yīng),并初步探討了應(yīng)變率對拱壩地震反應(yīng)的影響,計算結(jié)果表明拱壩在地震反應(yīng)過程中,拉應(yīng)力成為拱壩設(shè)計的控制應(yīng)力,考慮應(yīng)變率的影響后,拱壩抗拉強(qiáng)度和拉應(yīng)力都得到了提高;而由于拱壩具有較高抗壓能力,壓應(yīng)力沒有達(dá)到屈服,因而應(yīng)變率對其影響甚微.同時,考慮到應(yīng)變率的影響后,結(jié)構(gòu)的總應(yīng)變和總應(yīng)變率沒有