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混凝土结构疲劳全过程分析方法研究 被引量：14
1
作者 梁俊松 丁兆东 李杰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期149-157,共9页
为研究混凝土结构疲劳破坏的全过程,提出一种基于损伤力学的疲劳分析方法。该方法通过引入疲劳损伤本构模型以描述混凝土材料在疲劳荷载作用下的劣化过程。为提高计算效率,将本构模型与非线性有限元方法相结合,发展了一种循环跳跃式疲... 为研究混凝土结构疲劳破坏的全过程,提出一种基于损伤力学的疲劳分析方法。该方法通过引入疲劳损伤本构模型以描述混凝土材料在疲劳荷载作用下的劣化过程。为提高计算效率,将本构模型与非线性有限元方法相结合,发展了一种循环跳跃式疲劳加速算法。基于该算法,结构的疲劳破坏过程可仅通过少量疲劳加载循环的计算加以推测。为保证算法精度,进一步提出基于损伤演化速率的自适应精度控制策略,使分析可根据疲劳损伤演化速率的变化自动调整加速算法的时间跳跃步长。采用该分析方法对混凝土材料与钢筋混凝土梁的疲劳破坏过程进行模拟,并与相关疲劳试验数据进行对比。结果表明:该分析方法可准确预测混凝土结构在疲劳荷载作用下的非线性行为,特别是疲劳加载过程中裂缝的产生和扩展过程;结合疲劳损伤本构模型和疲劳加速算法能够高效及准确地模拟混凝土结构的疲劳破坏全过程。 展开更多
关键词 混凝土结构 疲劳全过程 损伤本构模型 加速算法 精度控制 非线性有限元分析
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沥青路面疲劳损伤理论研究综述 被引量：8
2
作者 张俊 张晓德 王文珊 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1-11,共11页
疲劳损伤理论因其能较好地反映沥青路面疲劳破坏现象的本质,有望明确路面使用性能与路面结构、使用年限及使用环境之间的关系而被国内外众多专家学者所关注,并围绕其在沥青路面领域的研究与应用开展了大量工作。但就疲劳损伤理论目前的... 疲劳损伤理论因其能较好地反映沥青路面疲劳破坏现象的本质,有望明确路面使用性能与路面结构、使用年限及使用环境之间的关系而被国内外众多专家学者所关注,并围绕其在沥青路面领域的研究与应用开展了大量工作。但就疲劳损伤理论目前的相关研究现状来看,仍有较多人对该理论的基本内容不甚了解,且该理论在沥青路面领域取得的大量成果也未得系统梳理,在一定程度上阻碍了该理论在沥青路面领域的应用和发展。鉴于此,本研究从疲劳损伤力学基本理论和沥青路面疲劳损伤理论的研究现状,以及该理论在研究与应用中存在问题的分析等方面入手,对沥青路面疲劳损伤理论进行了系统综述。简要介绍了该理论的基本内容——损伤变量、损伤演化方程、损伤本构方程和损伤场求解,并对其基本内容的相关现状和问题进行了分析。建议后续研究应在沥青混合料三维损伤-本构关系,能够体现混合料黏弹特性、温度敏感、加载速率敏感等特点的损伤演化方程,路面结构黏弹性分析,解析法求解损伤场及细观和大规模数值计算等方面投入更多精力,以求促进该理论在沥青路面领域的发展和进步。 展开更多
关键词 道路工程 疲劳损伤 文献综述 损伤变量 沥青路面 损伤演化方程 损伤本构方程
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基于OpenSEES的圆钢管与螺栓球组配件的抗震性能研究
3
作者 宋夏芸 李卫文 +2 位作者 张洁 杜雷鸣 李海旺 《建材技术与应用》 2024年第2期22-26,共5页
空间网格结构的超低周疲劳破坏隐患直接威胁着强震时数以万计的该类建筑安全性能。基于OpenSEES有限元分析软件,针对12根两端带螺栓球节点的钢管在大位移循环加载试验下的超低周疲劳性能进行数值模拟,分析得出计及节点影响、杆件双重非... 空间网格结构的超低周疲劳破坏隐患直接威胁着强震时数以万计的该类建筑安全性能。基于OpenSEES有限元分析软件,针对12根两端带螺栓球节点的钢管在大位移循环加载试验下的超低周疲劳性能进行数值模拟,分析得出计及节点影响、杆件双重非线性及材料疲劳损伤对螺栓球节点的圆钢管杆件滞回性能、力学指标及耗能性能等超低周疲劳性能的影响。结果表明:加载制度对于试验构件的超低周疲劳性能有直接影响,数值模拟与试验结果相近,所采用的疲劳损伤本构能够较为准确地描述构件超低周疲劳特性。 展开更多
关键词 空间网格结构 OpenSEES有限元分析 疲劳损伤本构 超低周疲劳性能
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基于双模量理论的连续配筋混凝土复合式路面沥青层表损伤分析及Top-Down开裂控制 被引量：2
4
作者 李盛 孙煜 +1 位作者 余时清 王渺 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期111-128,共18页
基于连续介质损伤力学和双模量理论,建立单一模量和双模量2种疲劳损伤本构,采用数值模拟的方法,对2种疲劳损伤本构模型进行了简单分析对比,并采用双模量损伤本构分析沥青层(AC)厚度、模量、拉压模量比以及AC层与连续配筋水泥混凝土层(C... 基于连续介质损伤力学和双模量理论,建立单一模量和双模量2种疲劳损伤本构,采用数值模拟的方法,对2种疲劳损伤本构模型进行了简单分析对比,并采用双模量损伤本构分析沥青层(AC)厚度、模量、拉压模量比以及AC层与连续配筋水泥混凝土层(CRC)摩擦系数4个因素对沥青层表面损伤的影响,在单因素分析的基础上通过响应面法对CRC+AC复合式路面抗Top-Down开裂性能进行优化设计。研究表明:AC层在单模量下的最大压应力比双模量下大0.1MPa,但AC层在单模量下几乎未产生拉应力,而双模量下的最大拉应力为0.08MPa;单因素分析得到AC层厚度、模量、拉压模量比、层间摩擦系数推荐最大取值分别为8cm、1700MPa、0.8、7;3个参数中,对AC层表面疲劳损伤度综合影响从大到小的组合为:AC层厚度和拉压模量比,AC层拉模量和拉压模量比,AC层厚度和拉模量;针对不同拉模量的AC层材料提出了不同AC层厚度下的拉压模量比控制标准。 展开更多
关键词 复合式路面 数值模拟 疲劳开裂 疲劳损伤 双模量损伤本构
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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
5
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
6
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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