[发明专利]一种实现约束混凝土性能预测的关键参数确定方法

权利要求书

1.一种实现约束混凝土性能预测的关键参数确定方法，其特征在于，包括步骤：

建立冻融塑性损伤模型，采用等效应力空间的弹塑性损伤模型与冻融混凝土标量损伤参数构建适用于混凝土的塑性-损伤性能预测的冻融塑性损伤模型；

利用冻融塑性损伤模型对约束混凝土性能进行预测；

根据混凝土单轴压缩加卸载试验确定所述冻融塑性损伤模型中的硬化参数，根据混凝土单轴拉伸加卸载试验和混凝土单轴压缩加卸载试验确定所述冻融塑性损伤模型中的损伤参数；

由于所述冻融塑性损伤模型的塑性流动在等效应力空间建立，材料的屈服、硬化均与包含损伤的真实应力所对应的等效应力相关，所述损伤参数和硬化参数的确定需要在损伤程度确定的基础上进行计算；

根据混凝土单轴压缩加卸载试验确定所述冻融塑性损伤模型中的硬化参数h₀与μ_h，所述硬化参数的确定方法包括步骤：

对试件进行单轴压缩加卸载试验，得到混凝土的单轴压缩加卸载应力-应变曲线，确定未损伤材料的屈服强度σ_Y、弹性模量E；

确定每个卸载-加载循环n对应的损伤材料弹性模量E_n、卸载开始时的应力σ以及σ＝0时的塑性应变；

根据公式D＝1-E_n/E₀，计算塑性变形对应的损伤变量D；同时根据计算该塑性变形下的有效应力，之后根据屈服方程求得塑性变形下的硬化变量h；其中E₀为弹性模量初始值；

根据塑性应变对应的损伤变量D，绘制损伤变量-塑性应变关系图；计算塑性应变对应的硬化变量h，绘制硬化变量-塑性应变关系图，确定硬化参数h₀；

根据硬化变量-塑性应变关系图，已知硬化变量h、塑性变形Δκ及对应的损伤增量Δh，根据公式计算硬化参数μ_h；

计算不同硬化变量h对应的硬化参数μ_h，最后取其平均值作为最终获得的硬化参数；

根据混凝土单轴拉伸加卸载试验和混凝土单轴压缩加卸载试验确定所述冻融塑性损伤模型中的损伤参数μ_t、μ_c；

确定所述冻融塑性损伤模型中的损伤参数μ_c的方法，包括步骤：

对试件进行单轴压缩加卸载试验，得到混凝土的单轴压缩加卸载应力-应变曲线，确定未损伤材料的弹性模量E、每个卸载-加载循环n对应的损伤材料弹性模量E_n、卸载开始时的应力σ以及σ＝0时的塑性应变；

根据公式D＝1-E_n/E₀，计算塑性变形对应的损伤变量D；

根据计算得到的塑性应变对应的损伤变量D，绘制损伤变量-塑性应变关系图；

根据损伤变量-塑性应变关系图，已知损伤变量D_cn、塑性变形Δκ及对应的损伤增量ΔD，根据公式计算损伤参数μ_c；

计算不同损伤变量D_cn对应的损伤参数μ_c，最后取其平均值作为最终获得的损伤参数；

确定所述冻融塑性损伤模型中的损伤参数μ_t的方法，包括步骤：

对试件进行单轴拉伸加卸载试验，得到混凝土的单轴压缩加卸载应力-应变曲线，确定未损伤材料的弹性模量E、每个卸载-加载循环n对应的损伤材料弹性模量E_n、卸载开始时的应力σ以及σ＝0时的塑性应变；

根据公式D＝1-E_n/E₀，计算塑性变形对应的损伤变量D；

根据计算得到的塑性应变对应的损伤变量D，绘制损伤变量-塑性应变关系图；

根据损伤变量-塑性应变关系图，已知损伤变量D_tn、塑性变形Δκ及对应的损伤增量ΔD，根据公式计算损伤参数μ_t；

计算不同损伤变量D_tn对应的损伤参数μ_t，最后取其平均值作为最终获得的损伤参数。