普通混凝土的本构关系和破坏准则

混凝土破坏准则三轴受力下的混凝土强度准则——古典1混凝土破坏准则的定义：混凝土在空间坐标破坏曲面的规律。

2•混凝土破坏面一般可以用破坏面与偏平面相交的断面和破坏曲面的子午线来表现。

（偏平面是与静水压力轴垂直的平面，破坏曲面的子午线即静水压力轴和与破坏曲面成某一角度B的一条线形成的平面）由3-：6砸体胞|*1的備¥血崎干曙ft室宦为空输,比）r <r） TAtt（1）最大拉应力强度准则（rankine强度准则）古典模型按照这个强度准则，混凝土材料中任一点的强度达到单轴抗拉强度ft时，混凝土即达到破坏。

CT 1=ft,^ 2=ft, (T 3= ft.(b将上面的条件代入三个主应力公式中得到: 当00600度，且有° 1>^ 2>^ 3时，破坏准则为°仁ft.即:因为1:,2J2所以 f ( , , )2 cos3 f t 0图3-17 最大竝应力軽度矗劑的股子午线.屋耳在丈¥圖卜址序(2) Tresca 强度准则Tresca 提出当混凝土材料中一点应力到达最大剪应力的临界值K 时，混凝土材料即达到极限强度：max(21 2,2|2 3,2|3 1)K他的强度准则中的破坏面与静水压力I1的大小没有关系，子午线是与 平行的平 行线，在偏平面是为一正六边形，破坏面在空间是与静水压力轴平行的正六边形凌柱体。

f t可以得f I l ,J 22.3JCOS I i 3f t 0在pi 平面上有:0，所以2 cos .3 f 七0，故3 f t.2 cosftm2 ■—— jjcos(3) von Mises 强度理论他提出的理论与三个剪应力都有关用应力不变量来表示为： f J 2) 3J 2 K 0注：von 的强度准则的破坏面在偏平面是为圆形，较 tresca 强度准则的正六边形 在有限元计算中处理棱角较简单，所以其在有限元中应有很广，但其强度与 没有关系, 拉压破坏强度相等与混凝土的性能不符。

混凝土损伤本构原理一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑工程和基础设施建设的材料，其力学行为的研究对于保证工程结构的安全和可靠具有重要意义。

混凝土材料在使用过程中不可避免地会受到各种外力的作用，从而导致不同程度的损伤。

因此，混凝土损伤本构原理的研究对于深入了解混凝土的力学特性和损伤行为具有重要意义。

二、混凝土的损伤机理混凝土的损伤机理包括两种类型的损伤：微观损伤和宏观损伤。

微观损伤是指混凝土内部的裂缝、毛细孔等缺陷，这些缺陷会导致混凝土的力学性能下降。

宏观损伤是指混凝土整体受到外力作用后出现的裂缝、断裂等破坏形态，这些破坏形态会导致结构的破坏。

混凝土的微观损伤主要包括以下几个方面：1.混凝土的毛细孔是混凝土内部的缺陷之一，其形成与水泥水化反应过程中的蒸发和水泥颗粒内部的饱和度有关。

毛细孔的存在会影响混凝土的力学性能，如弹性模量、抗压强度等。

2.混凝土中的微裂缝是混凝土内部的另一个缺陷，其形成与混凝土的物理性质有关。

微裂缝的存在会降低混凝土的抗拉强度和韧性。

3.混凝土在受到外力作用时，可能会出现局部压缩和剪切变形，这种变形会导致混凝土内部的微裂缝扩展，进而形成新的微裂缝，最终导致混凝土的破坏。

混凝土的宏观损伤主要包括以下几个方面：1.混凝土受到外力作用时，可能会出现局部裂缝，这些裂缝会随着外力作用的增加而扩展，最终导致混凝土的破坏。

2.混凝土的内部缺陷会导致混凝土的力学性能下降，从而降低其抗力水平，当受到超过其承受力的外力作用时，混凝土会发生宏观破坏。

三、混凝土的损伤本构原理损伤本构理论是描述材料本构关系的一种理论模型，混凝土的损伤本构原理是基于混凝土的损伤机理建立的。

1.混凝土的弹性本构关系混凝土的弹性本构关系可以用胡克定律描述，即应力与应变之间的关系是线性的，其中弹性模量是一个固定的常数。

当混凝土受到外力作用时，其应变与应力的关系可以用以下公式表示：σ=Eε其中，σ是混凝土的应力，E是混凝土的弹性模量，ε是混凝土的应变。

第31卷第2期2003年4月浙江工业大学学报J O U RN A L O F ZHE JIAN G U N IV ER SIT Y O F T ECHN O LO G Y V o.l 31N o.2A p r .2003文章编号:1006-4303(2003)02-0119-05收稿日期:2002-06-15;修订日期:2003-02-25基金项目:国家杰出青年基金(59625814)和大连理工大学国家重点实验室基金联合资助项目作者简介:郑建军(1963-),男,浙江黄岩人,教授,工学博士,哲学博士,主要从事混凝土理论和应用研究。

混凝土在双向应力作用下新的破坏准则和弹塑性本构关系郑建军1,徐世火良2,周欣竹1(1.浙江工业大学建筑工程学院,浙江杭州310032;2.大连理工大学土木建筑工程学院,辽宁大连116024)摘要:讨论了混凝土在双向应力作用下的破坏准则和弹塑性本构关系。

根据混凝土的破坏特性,提出一个包含二个物理参数的破坏准则。

在此基础上,通过构造塑性位势导出了混凝土在双向应力作用下弹塑性本构关系。

最后,该破坏准则和本构关系与混凝土实验进行了比较,从而证实了它们的有效性。

关键词:混凝土;破坏准则;弹塑性本构关系;双向应力中图分类号:TU 313 文献标识码:AA new failure cr iterion and elastic -plastic constituti ve relationfor concrete under b i ax i al stressesZH ENG Jian-j u n 1,XU Sh i -lang 2,ZHOU X in-zhu 1(1.S choo l of C i v il Eng ineer i ng and A rch itectu re ,Zh ejiang U n i vers ity of T ech no l ogy ,H ang zhou 310032,C h ina ;2.S ch ool of C i vilE ng i neeri n g and A rch itectu re ,Da li an U n i vers it y o f T echno logy,D alian 116024,Ch i na)Abstract :A ne w fa ilure criterion and e lastic-p lastic con stitu tiv e re la ti o n fo r concre te under b iax ia l stresses is discussed in th is pape r .A cco rd i n g to the fa il u re cha racte ristics o f con-crete ,a fa il u re criterion invo lv ing t w o phy sica l para m e te rs is p resen ted .B ased on the fa il -u re criter i o n,an e lastic -p lastic constitu tive re la tion fo r concre te unde r b iax ia l stresses is deriv ed by constitu ti n g a p lastic po ten tial.F inally ,the failu re criterion and the con stitu-tive re lation are com pa red w ith concre te expe ri m ents and the ir effecti v eness is then ve ri -fied .K ey w ords:concre te ;fa il u re criter i o n ;e lastic -p lastic con stitu tive relation ;b iax ia l stress 0　引　言在对混凝土结构进行非线性分析时,破坏准则和本构关系的建立是至关重要的,它直接关系到分析的精度。

混凝土的动力本构关系和破坏准则
混凝土是广泛应用于建筑和土木工程中的一种材料，其具有较高的强度、耐久性和施工方便等优点。

在研究混凝土力学性能时，混凝土的动力本构关系和破坏准则是一个重要的研究内容。

混凝土的动力本构关系是指混凝土在外力作用下的应力-应变关系。

在力学原理下，混凝土的的力学性质可以用应力应变曲线来表示。

混凝土在受到拉伸力时呈现出弹性行为，随着拉伸应力的增大，在达到一定应力时会出现应变加大的非线性行为，而在应力进一步增加时，会发生断裂。

而在受到压力时，混凝土呈现出弹性行为，并在达到最大强度后发生压缩破坏。

混凝土的动力本构关系可以用材料力学模型来描述。

目前常用的混凝土本构模型有弹性模型、塑性模型和强度与裂缝模型。

弹性模型是一种最简单的模型，它假设混凝土在受力时呈现出线弹性行为，并可以根据杨氏模量和泊松比来计算混凝土的应力和应变关系。

附加的弹塑性本构模型可以模拟混凝土的非线性行为，例如模拟混凝土在受力后出现的裂缝发展和非均匀变形等。

混凝土的破坏准则是指混凝土在应力达到一定临界值时发生破坏的判据。

破坏准则可以分为强度准则和能量准则两种类型。

强度准则是指在达到一定应力时，混凝土产生破坏。

常见的破坏准则有最大正应力准则、最大剪应力准则等。

能量准则是基于变形能或位能的原理，用来描述混凝土破坏的稳定性和可靠性。

常见的能量准则有极大能量释放准则、变形能准则等。

总结起来，混凝土的动态本构关系和破坏准则对于混凝土结构的设计和分析至关重要。

不同的本构模型和破坏准则可以更准确地描述混凝土的力学行为和破坏模式，帮助提高混凝土结构的设计和施工质量。

混凝土的破坏准则与本构模型混凝土的破坏准则和本构模型是用来描述混凝土材料在外界荷载作用下的破坏行为和力学性能的模型。

破坏准则描述了混凝土在不同应力状态下发生破坏的临界条件，而本构模型描述了混凝土在荷载作用下的应力应变关系。

混凝土的破坏准则和本构模型对于结构设计、材料选择和力学分析等方面起着重要的作用。

混凝土的破坏准则主要包括强度准则和变形准则。

强度准则描述了混凝土的抗拉、抗压、抗剪等强度性能的破坏条件。

常见的强度准则包括最大拉应变准则、最大压应力准则和最大剪应变准则。

最大拉应变准则认为混凝土的破坏发生在混凝土最大拉应变达到临界值时，而最大压应力准则认为混凝土的破坏发生在混凝土最大压应力达到临界值时，最大剪应变准则认为混凝土的破坏发生在混凝土最大剪应变达到临界值时。

变形准则描述了混凝土在不同应力状态下的应变能力，常见的变形准则包括极限延性准则和极限应变准则。

极限延性准则认为混凝土的破坏发生在混凝土的最大延性达到临界值时，而极限应变准则认为混凝土的破坏发生在混凝土的最大应变达到临界值时。

混凝土的本构模型可以分为线性本构模型和非线性本构模型。

线性本构模型是指混凝土在整个受力过程中满足胡克定律，即应力与应变之间呈线性关系。

线性本构模型常用于结构设计和力学分析中，其优点是计算简单、易于理解和应用。

非线性本构模型是指混凝土在受力过程中出现非线性行为，即应力与应变之间呈非线性关系。

非线性本构模型可以更准确地描述混凝土的力学性能，常用于材料选择和细致的力学分析中。

常见的非线性本构模型包括卓尔金模型、拉勃森模型、屈曲温演模型等。

这些模型根据不同的假设和参数来描述混凝土在不同应力状态下的力学行为。

其中，卓尔金模型是最常用的非线性本构模型之一，它将混凝土的延性和强度性能分别考虑，可以比较准确地描述混凝土的变形和破坏行为。

总的来说，混凝土的破坏准则和本构模型对于混凝土的力学性能描述和结构设计起着重要的作用。

通过研究混凝土的破坏准则和本构模型，可以更好地理解混凝土的破坏机理和力学行为，为混凝土的设计和使用提供科学依据。

混凝土的动力本构关系和破坏准则（上册）
混凝土是一种很普遍的建筑材料，在很多建筑工程中都有广泛的应用，其在建筑材料和施工方面具有独特的性质和优势，因此越来越受到关注。

混凝土受到外界力的影响时，它的内部结构会发生变化，导致混凝土
本身可能出现局部破坏和断裂，给建筑安全带来一定的威胁，因此，
为了能够更好地保证混凝土结构物的安全，需要对混凝土材料进行科
学合理的设计，这就需要对混凝土动力本构关系和破坏准则进行充分
的认识。

混凝土动力本构关系是指混凝土在受力的状态下，混凝土的变形和抗
压强度随着应力变化而变化的数学模型和方程式。

它从混凝土材料的
本质特性出发，结合混凝土材料的实际性能来描述混凝土受力状态下
的变形和应力响应，用于预测混凝土材料的变形和抗压强度，从而更
好地控制建筑物的结构安全性。

混凝土破坏准则，是指当混凝土结构超出极限力学参数范围时，因受
力失稳而发生结构破坏的定量规律，以便为设计预测混凝土结构的受
力性能提供参考。

该破坏准则中用到的参数主要包括混凝土的抗压强度、屈服应力、可塑性应力、断裂状况，还有外加载荷等。

该准则可
以作为混凝土结构的可靠性测试标准，以确定混凝土结构的承载力和
可靠性。

混凝土的动力本构关系和破坏准则是建筑材料研究领域的一个基础，
是更好地设计预测混凝土材料的性能和安全性的重要指标，因此对其
进行科学、合理的分析和应用将对确保混凝土结构物安全发挥重要作用。

混凝土的动力本构关系和破坏准则混凝土是一种常用的建筑材料，具有良好的抗压强度和耐久性。

在工程设计和结构分析中，了解混凝土的动力本构关系和破坏准则是非常重要的。

本文将对混凝土的动力本构关系和破坏准则进行详细介绍。

在非弹性阶段，混凝土的变形主要由四个因素引起：弹性变形、塑性变形、损伤累积和无序变形。

为了描述混凝土的非弹性行为，许多非线性本构模型被提出。

其中，塑性本构模型、损伤本构模型和本构修正模型是常用的。

塑性本构模型是描述混凝土塑性变形行为的模型。

最早提出的是塑性系数法，根据比例限度和应力路径来确定塑性应变。

后来，又有了基于拉梅尔弹塑性条件、冯·米塞斯准则等的塑性本构模型。

损伤本构模型是描述混凝土损伤累积行为的模型。

混凝土受到应力作用时，会发生微裂纹形成和扩展，导致损伤的累积。

损伤本构模型基于损伤演化理论，将应力和应变与损伤变量关联起来，以描述混凝土的损伤行为。

本构修正模型是对混凝土弹性本构模型的修正，以考虑非均匀变形和随机变形的影响。

经典的本构修正模型包括随机弹性本构模型和简化的耗弹性本构模型。

混凝土的破坏准则混凝土的破坏准则是预测混凝土破坏的数学模型。

主要有强度准则、能量准则和断裂力学准则。

强度准则是最常用的混凝土破坏准则，基于混凝土受到的主应力达到一定的强度时发生破坏。

典型的强度准则有极限强度理论和最大主应力理论。

极限强度理论认为混凝土破坏时，体积元内的主应力必须达到混凝土的抗拉或抗压强度。

最大主应力理论则认为混凝土破坏时，最大的主应力达到混凝土的抗拉或抗压强度。

能量准则是基于能量耗散和能量积累的原理，通过比较破坏状态和未破坏状态下的能量差异来预测破坏。

典型的能量准则有低能耗准则和能量积累准则。

断裂力学准则是应用断裂力学原理，基于混凝土的断裂行为来预测破坏。

典型的断裂力学准则有线弹性断裂力学准则和非线性断裂力学准则。

总结混凝土的动力本构关系和破坏准则在工程设计和结构分析中起着重要的作用。

混凝土的动力本构关系和破坏准则最常用的混凝土本构模型是弹性本构模型和塑性本构模型。

弹性本构模型假设混凝土材料遵循胡克定律，即应力与应变成线性关系。

这个模型适用于小应变范围内的研究，但不适合描述混凝土的变形和破坏行为。

塑性本构模型则假设混凝土材料在达到弹性极限后发生塑性变形，这个模型能够较好地描述混凝土的非线性行为。

除了弹性本构模型和塑性本构模型，还有一些更复杂的本构模型可以用来描述混凝土的力学行为。

比如，粘弹性本构模型可以描述混凝土的粘弹性行为，损伤本构模型可以描述混凝土受损后的力学行为。

这些本构模型可以更准确地描述混凝土的动力学行为，但也更加复杂。

混凝土的破坏准则是指混凝土材料在力学载荷下发生破坏的判据。

混凝土的破坏准则一般可以分为两类：强度准则和能量准则。

强度准则是指当混凝土材料达到一定应力或应变时发生破坏。

常用的强度准则有极限强度准则和屈服强度准则。

极限强度准则假设混凝土在达到一定应力或应变时发生破坏，这个准则较为简单，但是不能很好地描述混凝土的非线性破坏行为。

屈服强度准则则是假设混凝土在达到一定应力或应变时发生塑性变形，这个准则对于描述混凝土的破坏行为较为准确。

能量准则是指混凝土材料在吸收一定能量后发生破坏。

常用的能量准则有断裂能量准则和剩余应变能量准则。

断裂能量准则假设混凝土在吸收一定能量后发生破裂，这个准则能够较好地描述混凝土的破坏行为。

剩余应变能量准则是假设混凝土在吸收一定能量后发生破坏，这个准则也能够较好地描述混凝土的破坏行为。

总的来说，混凝土的动力学本构关系和破坏准则是研究混凝土材料力学行为的重要内容。

混凝土的本构关系可以通过试验获得，常用的本构模型有弹性本构模型和塑性本构模型。

混凝土的破坏准则可以分为强度准则和能量准则，常用的破坏准则有极限强度准则和断裂能量准则。

这些本构关系和破坏准则对于混凝土力学行为的研究和工程实践具有重要意义。