基于统计损伤理论的混凝土应力应变行为

白卫峰， 沈鋆鑫， 管俊峰， 苑晨阳， 徐存东

(1.华北水利水电大学 水利学院, 河南 郑州 450046;2.河南省水工结构安全工程技术研究中心, 河南 郑州 450046)

混凝土材料广泛应用于复杂工作环境下的各种结构，导致新的工程力学问题不断出现[1-2].准确把握复杂荷载环境下混凝土材料强度与变形破坏规律，是进行混凝土结构安全性和稳定性评价的理论基础.随着混凝土材料科学的迅速发展，各类新型混凝土不断涌现，任何一种掺和料的添加都会对混凝土力学性能产生显著影响，在逻辑上已构成组合爆炸问题.耗费大量人力、物力建立起来的经验性本构关系，会因为混凝土中某一组分的添加或缺失而失去用处[3].从本质上说，混凝土复杂的力学行为均由材料细观组成的异质性和细观损伤演化的非均质性所引起，该过程涉及宏-细-微观多个尺度上无序非均匀性的跨尺度耦合.要建立科学合理的混凝土本构模型，必须深刻理解材料的细观损伤演化机制和规律，这已成为制约混凝土损伤力学进一步发展的瓶颈.

近年来，以协同学、突变论为代表的现代非线性科学为人们重新认识混凝土等准脆性材料的变形破坏过程提供了新的思路和方法.白以龙等[4-5]研究发现：非均质固体受载变形破坏实际上是一个损伤演化诱致灾变的过程，而灾变破坏通常由变形和损伤的局部化发展所触发；同时基于力学、统计物理学和非线性科学，进一步提出了……