基于微裂缝扩展与摩擦的混凝土随机损伤探索

项目名称： 基于微裂缝扩展与摩擦的混凝土随机损伤探索

项目编号： No.51378377

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑科学

项目作者： 张骥

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 目前混凝土塑性自由能的物理机制模糊不清，致使建立在严格的热力学基础之上的混凝土损伤力学陷于尴尬困境。本项目旨在通过描述微裂缝的摩擦行为，将塑性自由能贮存和释放的细观机制纳入到混凝土随机损伤研究中。沿着"抽象细观"和"具象细观"2条思路开展本构关系研究，并将其用于随机结构分析。在微弹簧束模型中创造细观元件组合以代表被锁定的塑性自由能，通过试验获得自由能的释放历程和微弹簧束的随机断裂规律；在多尺度损伤理论中引入由微裂缝摩擦导致的细观附加弹性应变能，通过扩展/广义有限元分析跟踪微裂缝群扩展-摩擦-再扩展的耦合发展过程；开展基于混凝土随机损伤本构关系的随机结构非线性分析，给出结构反应量的概率分布演化进程。实现真正融为一体的混凝土随机弹塑性损伤理论描述，使混凝土结构非线性分析具有更加可靠的物理基础，为混凝土结构可靠性设计提供有力工具。

中文关键词： 混凝土；随机损伤；裂缝扩展；裂缝摩擦；自由能

英文摘要： At present, the physical mechanisms of plastic free energy of concrete are unclear. Consequently, concrete damage mechanics, which is built upon rigorous thermodynamic foundations, is caught in an awkward predicament. The purpose of this project is to bri

英文关键词： concrete；stochastic damage；crack growth；growth;crack friction；free energy