A meso-mechanical constitutive model of concrete subjected to impact loading
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摘要: 将混凝土材料看成是水泥砂浆基体和粗骨料颗粒组成的2相复合材料,假设水泥砂浆基体和粗骨料颗粒均为弹性、均匀、各向同性的,粗骨料颗粒为球形。基于Mori-Tanaka理论和Eshelby 等效夹杂理论推出了混凝土材料弹性模量的计算公式。在Horii和Nemat-Nasser提出的脆性材料在双轴向压应力作用下破坏的滑移裂纹模型基础上,运用细观力学方法推导了微裂纹对材料弹性模量的弱化作用以及微裂纹的损伤演化方程。建立了混凝土材料在冲击荷载作用下的一维动态本构模型,模拟曲线与实验曲线符合良好,因而可以用该模型模拟混凝土材料在冲击荷载下的动态特性。Abstract: Concrete is regarded as a two-phase composite constaining coarse aggregate particles and mortar matrix. The mortar matrix and coarse aggregate particles are assumed to be elastic, homogeneous and isotropic. Coarse aggregate particles are spherical. Based on the Mori-Tanaka concept of average stress and Eshelby equivalent inclusion theory, the elastic modulus of concrete is formulated. Using Horii and Nemat-Nasser sliding crack model of brittle materials subjected to biaxial compressive stress, the influences of micro-crack on elastic modulus and damage evolution are found out by the meso-mechanical method. A one-dimensional dynamic constitutive model of concrete subjected to impacting loading is established. It agrees well with the experimental results. So it can be used to simulate the dynamic mechanical behaviors of concrete under impact loading.
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Key words:
- solid mechanics /
- dynamic constitutive model /
- meso-mechanics /
- concrete /
- impact loading
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1. 靳晓,王立娟,弓亮,郑羡文,靳开颜,唐尧. 高层建筑火灾温度场分布及失稳特性数值模拟研究. 建筑安全. 2022(04): 21-26 . 百度学术
2. 孙树立,韩旭东,陈璞. 建筑结构安全分析方法与评估技术综述. 中国安全科学学报. 2022(09): 37-48 . 百度学术
3. 王强,路炯,侯康康,郝露露. 基于离散单元法的杆段纤维模型研究. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2020(01): 38-47 . 百度学术
4. 曲激婷,宋全宝. 建筑结构连续倒塌破坏分析的数值模拟研究方法综述. 沈阳大学学报(自然科学版). 2018(02): 142-150 . 百度学术
5. 崔铁军,李莎莎,王来贵,马云东. 复杂结构高层建筑火灾坍塌过程研究. 计算力学学报. 2018(05): 656-662 . 百度学术
6. 崔铁军,李莎莎,马云东,王来贵. 高层建筑动力灾害模拟分析(Ⅰ)——爆破所致建筑倒塌对相邻建筑的破坏研究. 应用力学学报. 2017(03): 596-602+618 . 百度学术
7. 崔铁军,马云东. 超高层建筑受大型高速飞行物撞击所致非连续性坍塌模拟与研究. 计算力学学报. 2016(01): 66-72 . 百度学术
8. 杜东宁,张向东,崔铁军. 火灾引发超高层建筑非连续倒塌模拟研究. 中国安全科学学报. 2015(02): 53-59 . 百度学术
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