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循环荷载作用下花岗岩疲劳力学性质及其本构模型 被引量：43
1
作者 王者超 赵建纲 +3 位作者 李术才 薛翊国 张庆松 姜彦彦 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1888-1900,共13页
循环荷载作用下岩石力学性质研究对完善岩石力学基本理论和指导相关工程建设具有重要意义。通过花岗岩三轴循环荷载试验,系统研究花岗岩疲劳力学特性,提出花岗岩疲劳力学模型。研究结果表明:(1)岩石残余应变和变形模量与循环次数之间关... 循环荷载作用下岩石力学性质研究对完善岩石力学基本理论和指导相关工程建设具有重要意义。通过花岗岩三轴循环荷载试验,系统研究花岗岩疲劳力学特性,提出花岗岩疲劳力学模型。研究结果表明:(1)岩石残余应变和变形模量与循环次数之间关系与岩石体积变形状态相关;(2)在应力–应变全空间内,花岗岩疲劳性质分为3个区域,不同区域内微观机制不同;(3)岩石疲劳破坏门槛值应为剪缩和剪胀区域分界点对应的峰值偏应力;(4)循环荷载作用下岩石疲劳势有别于单调加载时塑性势,循环荷载作用下岩石表现出比单调加载时更强的抵抗体积变形能力;(5)提出基于内变量理论的岩石疲劳本构模型,试验数据与模拟预测对比显示模型较好地反映出岩石疲劳力学性质。 展开更多
关键词 岩石力学 循环荷载 疲劳本构模型 破坏门槛值 疲劳势 内变量 变形模量 残余应变
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钢筋混凝土桥梁疲劳累积损伤失效过程简化分析方法 被引量：35
2
作者 朱劲松 朱先存 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期107-114,121,共9页
为了有效预测疲劳损伤累积程度与桥梁剩余寿命,提出了钢筋混凝土桥梁结构在运营荷载下疲劳失效全过程数值模拟的简化方法。首先,根据混凝土及钢筋疲劳刚度退化、疲劳强度退化与疲劳残余变形演变规律,建立了混凝土及钢筋经历任意次数疲... 为了有效预测疲劳损伤累积程度与桥梁剩余寿命,提出了钢筋混凝土桥梁结构在运营荷载下疲劳失效全过程数值模拟的简化方法。首先,根据混凝土及钢筋疲劳刚度退化、疲劳强度退化与疲劳残余变形演变规律,建立了混凝土及钢筋经历任意次数疲劳加载后的剩余强度包络线方程,基于混凝土单轴本构模型和钢筋理想弹塑性模型,建立了混凝土及钢筋疲劳本构模型;然后,在此基础上对文献提出的疲劳全过程分析法进行了改进,提出了疲劳损伤累积失效全过程数值分析法;最后,基于ABAQUS软件平台和该文方法,对某钢筋混凝土简支梁算例进行疲劳全过程数值分析。结果表明:利用该文方法得到的模拟值与试验值的相对误差处于合理范围之内,验证了该文方法的可靠性和实用性。 展开更多
关键词 钢筋混凝土桥梁 包络线方程 疲劳本构模型 疲劳累积损伤 数值模拟
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基于ABAQUS的外贴FRP加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳性能研究 被引量：15
3
作者 张智梅 杨铭 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期116-126,共11页
为有效模拟外贴纤维增强塑料(Fiber reinforced polymer,FRP)加固钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能,研究不同影响因素下加固梁的剩余承载力和材料应变随疲劳加载过程的变化情况。根据混凝土、钢筋和FRP材料在疲劳加载过程中疲劳刚度退化、疲... 为有效模拟外贴纤维增强塑料(Fiber reinforced polymer,FRP)加固钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能,研究不同影响因素下加固梁的剩余承载力和材料应变随疲劳加载过程的变化情况。根据混凝土、钢筋和FRP材料在疲劳加载过程中疲劳刚度退化、疲劳强度退化以及疲劳残余变形的发展规律,分别建立各材料的疲劳本构模型;利用有限元软件ABAQUS建立FRP外贴加固钢筋混凝土梁模型,并结合加固梁疲劳变形三阶段规律对加固梁的疲劳过程进行分析;通过加固梁剩余承载力和材料应变随疲劳加载次数的变化情况,研究荷载幅、混凝土强度以及FRP加固量对梁疲劳性能的影响。研究结果表明:有限元模拟结果与试验结果发展规律一致,吻合程度较好,验证了该模型的正确性;影响因素分析结果表明:加固梁的抗弯疲劳性能随着荷载幅的减小、混凝土强度的提高、FRP加固量的增加而提高;其中荷载幅的影响最为显著。 展开更多
关键词 外贴 纤维增强塑料 加固 钢筋混凝土梁 疲劳性能 疲劳本构模型 数值模拟 剩余承载力
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钢筋混凝土梁疲劳累积损伤过程的等效静力分析方法 被引量：15
4
作者 王青 卫军 +1 位作者 刘晓春 徐港 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期247-253,共7页
为了实现对钢筋混凝土梁疲劳性能的全过程分析和剩余承载力评估,提出一种混凝土构件疲劳累积损伤过程的等效静力分析方法。通过对材料疲劳刚度、强度退化和疲劳残余变形累积发展规律进行分析研究,建立混凝土和钢筋任意加载次数后的疲劳... 为了实现对钢筋混凝土梁疲劳性能的全过程分析和剩余承载力评估,提出一种混凝土构件疲劳累积损伤过程的等效静力分析方法。通过对材料疲劳刚度、强度退化和疲劳残余变形累积发展规律进行分析研究,建立混凝土和钢筋任意加载次数后的疲劳本构模型;基于混凝土材料在静态荷载与疲劳荷载作用下破坏的相似性,构建疲劳荷载与静载作用的等效关系,提出钢筋混凝土构件疲劳性能的等效静力分析方法。采用该方法对某混凝土试验梁进行疲劳性能分析。研究结果表明:所获得的数值模拟结果与实验值变化规律一致,吻合程度良好,验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 疲劳本构模型 等效静力分析 数值模拟
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等幅荷载下钢筋混凝土梁变幅疲劳全过程分析
5
作者 梁栋 葛昌伟 +2 位作者 李清华 张亚楠 苌现伟 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期862-871,共10页
目的 研究等幅荷载下钢筋混凝土梁的应力变化规律,实现在等幅荷载下钢筋混凝土梁变幅疲劳全过程分析,精准预测疲劳作用后钢筋混凝土梁的抗弯性能。方法 首先基于混凝土疲劳残余应变推导出变幅疲劳下的损伤值,根据疲劳下混凝土及钢筋的... 目的 研究等幅荷载下钢筋混凝土梁的应力变化规律,实现在等幅荷载下钢筋混凝土梁变幅疲劳全过程分析,精准预测疲劳作用后钢筋混凝土梁的抗弯性能。方法 首先基于混凝土疲劳残余应变推导出变幅疲劳下的损伤值,根据疲劳下混凝土及钢筋的强度和刚度退化及疲劳残余变形演化规律,构建出混凝土及钢筋变幅疲劳本构模型,然后提出了变幅疲劳的仿真分析流程,最后借助有限元软件ABAQUS建立等幅疲劳荷载下的钢筋混凝土梁模型。结果 通过不断更新疲劳损伤后材料的本构模型,可以模拟任意疲劳荷载次数后钢筋混凝土梁的疲劳状态。结论 仿真结果与试验结果吻合程度高,验证了该分析方法的准确性;等幅荷载下受压区混凝土和受拉钢筋的应力均会出现不同程度的变化。 展开更多
关键词 钢筋混凝土梁 变幅疲劳 材料疲劳损伤 疲劳本构模型 疲劳应力分析 疲劳全过程分析
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交通荷载作用下土体黏弹塑性疲劳本构模型 被引量：2
6
作者 陈泽南 浦少云 +3 位作者 饶军应 方琴 刘汉卿 郝至诚 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第1期68-73,77,共7页
路基工后沉降是路基填土在车辆动荷载及其自重作用下发生蠕变引起的,因此研究土体在交通荷载作用下的蠕变特性对预测路基工后沉降有较大意义。为利用流变力学理论成果,将车辆动荷载和路基土自重荷载简化的组合荷载做等效处理。基于分数... 路基工后沉降是路基填土在车辆动荷载及其自重作用下发生蠕变引起的,因此研究土体在交通荷载作用下的蠕变特性对预测路基工后沉降有较大意义。为利用流变力学理论成果,将车辆动荷载和路基土自重荷载简化的组合荷载做等效处理。基于分数阶微积分构建分数阶黏壶,将分数阶黏壶替换西原模型黏塑性体中常值黏性元件,即得到一种土体黏弹塑性疲劳本构模型。当组合荷载上限应力大于土体临界动应力时,模型为分数阶西原模型,可反映土体破坏型疲劳变形规律;反之,则为反映土体稳定型疲劳变形规律的广义Kelvin模型。结果表明:该模型能较好地描述交通荷载作用下土体疲劳变形特性,对试验数据拟合的相关系数在0.91以上。 展开更多
关键词 交通荷载 工后沉降 蠕变 分数阶黏壶 黏弹塑性疲劳本构模型
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考虑残余变形影响的混凝土疲劳损伤本构模型 被引量：12
7
作者 卫军 李松林 +2 位作者 董荣珍 刘晓春 吴志强 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期57-61,共5页
从分析混凝土材料的基本损伤机制出发,考虑疲劳荷载作用下混凝土的损伤累积和残余变形,推导了由Helmholtz自由能表示的混凝土本构方程,根据变分原理建立了基于能量的混凝土疲劳损伤本构模型.并根据疲劳过程中残余变形的发展规律,定义了... 从分析混凝土材料的基本损伤机制出发,考虑疲劳荷载作用下混凝土的损伤累积和残余变形,推导了由Helmholtz自由能表示的混凝土本构方程,根据变分原理建立了基于能量的混凝土疲劳损伤本构模型.并根据疲劳过程中残余变形的发展规律,定义了物理意义明确的残余变形影响因子,并将其与混凝土变形模量损伤因子一同融入混凝土疲劳损伤本构模型中,为混凝土疲劳行为的计算机分析提供了一种更为精确、简化的混凝土疲劳本构模型.试验数据和数值算例的对比误差不超过3%,从而验证了该模型的准确性与适用性. 展开更多
关键词 混凝土 残余变形影响因子 疲劳行为 疲劳损伤本构模型 模型验证
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基于断裂力学的钢筋疲劳损伤本构模型研究 被引量：1
8
作者 王明芳 董锵泓 《热加工工艺》 北大核心 2021年第22期18-24,共7页
基于钢筋内部疲劳裂纹的扩展规律,利用断裂力学知识建立了钢筋的疲劳损伤本构模型,该模型中疲劳损伤变量是一个与钢筋直径、应力幅、应力比、屈服强度、极限强度、材料断裂韧性相关的函数。提出了由弹性预测、塑性修正、损伤更新三个步... 基于钢筋内部疲劳裂纹的扩展规律,利用断裂力学知识建立了钢筋的疲劳损伤本构模型,该模型中疲劳损伤变量是一个与钢筋直径、应力幅、应力比、屈服强度、极限强度、材料断裂韧性相关的函数。提出了由弹性预测、塑性修正、损伤更新三个步骤组成的钢筋疲劳损伤本构模型的数值算法。结果表明:将钢筋的疲劳本构模型开发为子程序,与通用有限元程序搭建接口,得到的有限元预测值与试验值吻合良好;同时模型所估算出的钢筋疲劳寿命与试验结果较为接近,验证了模型的合理性。 展开更多
关键词 钢筋 疲劳损伤本构模型 数值算法 子程序
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基于应变强度理论的岩石疲劳损伤本构模型
9
作者 张开放 赵翔 +1 位作者 李欣慰 陈飞宇 《江西建材》 2021年第10期40-42,共3页
针对岩石疲劳损伤的本构模型问题,通过分级加卸载试验。根据所得到应力应变曲线,分析其疲劳特征,根据应变强度理论,建立岩石疲劳损伤本构模型;使用Levenberg-Marquardt算法拟合得到本构的参数值,并对参数演化进行分析。研究表明:(1)随... 针对岩石疲劳损伤的本构模型问题,通过分级加卸载试验。根据所得到应力应变曲线,分析其疲劳特征,根据应变强度理论,建立岩石疲劳损伤本构模型;使用Levenberg-Marquardt算法拟合得到本构的参数值,并对参数演化进行分析。研究表明:(1)随着试验进行,岩石残余应变逐渐累积,应力应变曲线和滞回环位置逐渐右移;(2)拟合参数与应力峰值有关,呈现有规律的变化;(3)根据应变强度理论建立的疲劳损伤本构模型能够较好地描述岩石在加卸载情况下的应力应变变化关系。 展开更多
关键词 应变强度理论 参数演化 疲劳损伤本构模型
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