混凝土厚壁筒梯度依賴損傷模型解析解.pdf

1、厚壁圓筒在工程中是一種典型的結構構件。各種各樣的水泥管道、涵洞、煤礦的巷道，以及飛機的機身、鍋爐和壓力容器等，都可以簡化成厚壁筒問題來計算。由于耐壓厚壁筒結構廣泛應用于船舶與海洋工程、建筑、石油、電力、化工、機械等國防與民用工業(yè)領域，所以，對于厚壁圓筒的研究在工程中具有很重要的意義。 本文給出了損傷力學的基本概念和理論基礎。用損傷的概念來描述混凝土的破壞過程，給出了混凝土應力一應變全曲線中各階段損傷的發(fā)展，揭示了混凝土破壞機理的

2、實質。介紹了幾種較為成熟的混凝土損傷模型。介紹了混凝土非局部原理，并介紹了幾種混凝土的非局部梯度依賴損傷模型。 對于受內壓的厚壁圓筒問題，在經典塑性力學中，已經被很好的研究過。對于不同的材料(理想彈塑性材料，彈性一應變強化塑性材料等)的受內壓的厚壁圓筒在不同狀態(tài)(平面應力和平面應變狀態(tài))下的解，已經有學者基于不同的本構模型給出了其解，但對于混凝土類材料的研究較少，尤其對于準脆性材料所特有的尺寸效應，經典塑性力學也不適應。為了解決

3、這些問題，本文決定采用梯度依賴的損傷本構模型來對受內壓厚壁圓筒問題進行分析，期望能得到更好的解。 本文給出了平面應變狀態(tài)下受內壓的混凝土厚壁圓筒的應力解析解。對于受內壓的厚壁圓筒，應用加入了損傷與損傷梯度項的Mohr-Codomb屈服準則來判定其屈服，將屈服后的厚壁筒劃分為損傷區(qū)與彈性區(qū)。采用各向同性損傷，這樣可以使損傷的梯度項為具體的數值而不是張量，并采用Mazars損傷模型。應用損傷梯度理論來描述材料處于損傷狀態(tài)下的本構行為