考慮損傷效應(yīng)的粘彈性與粘塑性結(jié)構(gòu)的非線性靜動力分析.pdf

1、綜合考慮結(jié)構(gòu)的幾何非線性、材料的塑性與粘彈性，以及損傷效應(yīng)等因素，對纖維增強復合材料板、鋼筋混凝土板以及堆石壩進行非線性靜、動力學分析，可以更好地揭示結(jié)構(gòu)的力學行為。對其進行研究，不僅具有較高的理論價值，也具有實際的工程應(yīng)用意義。 本文中，基于Schapery的三維本構(gòu)關(guān)系，采用Kachanov損傷演化方程，構(gòu)建了考慮基體橫向開裂的粘彈性對稱正交鋪設(shè)層合板的本構(gòu)模型，根據(jù)Boltzmann疊加原理和VonKarman非線性板理論

2、，建立了考慮損傷效應(yīng)的層合板的非線性動力學控制方程；基于不可逆熱力學原理，從數(shù)學上的不變量出發(fā)，建立了一般各向異性彈脆性材料的損傷本構(gòu)關(guān)系及相應(yīng)的損傷演化方程，根據(jù)VonKarman非線性板理論，獲得了雙參數(shù)彈性地基上鋼筋混凝土板的非線性靜動力控制方程；基于沈珠江的雙屈服面模型，采用Merchant流變法則，建立了混凝土面板堆石壩中堆石體的粘塑性本構(gòu)關(guān)系，考慮面板和堆石體間的耦合效應(yīng)，建立了壩體和面板的非線性控制方程。 在以上工

3、作的基礎(chǔ)上，對變量函數(shù)在空間上應(yīng)用有限差分法離散，時間上采用Newmark法離散，整個問題進行迭代求解。具體分析了具損傷復合材料層合板的非線性動力響應(yīng)、非線性幅頻響應(yīng)以及混沌現(xiàn)象；討論了損傷對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非線性靜動力響應(yīng)的影響，數(shù)值結(jié)果表明，損傷引起結(jié)構(gòu)剛度變化，明顯地改變了結(jié)構(gòu)的非線性動力響應(yīng)；分析了堆石壩中壩體的位移和鋼筋混凝土面板的損傷演化過程，繪制了壩體的沉降位移及水平位移的等值線圖，可為混凝土面板堆石壩的工程設(shè)計提供理論依