动态循环荷载下大坝混凝土拉压转换损伤本构模型构建及影响研究

• 作者: 涂劲 李德玉 郭胜山 李春雷 王海波
• 来源期刊: 水利学报
• 关键词: 拉压转换 大坝混凝土 动态损伤 刚度恢复 动态循环荷载 本构模型
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 927-935
• 页数: 9页
• 分类号: TV431
• 语种: 中文
• DOI: 10.13243/j.cnki.slxb.20210238

摘要

目前混凝土坝抗震安全评价中,对于动态循环荷载下大坝混凝土损伤本构模型中从受拉状态向受压状态转变过程(拉压转换)中的混凝土弹性模量变化,一般都基于商用软件ABAQUS的"单边效应"假设,认为混凝土弹性模量立即恢复为初始弹性模量.上述假设的合理性缺乏试验验证,直接影响混凝土坝抗震安全评价的可靠性.通过对全级配大坝混凝土拉压转换全过程试验成果的观察分析,发现混凝土从受拉状态进入受压状态后弹性模量并非立即恢复为初始弹性模量,而是由损伤后弹性模量连续渐进恢复至初始弹性模量,期间原有的受拉残余应变在压应力作用下迅速减小到较小数值,因此ABAQUS的"单边效应"假设并不符合实际情况.本文以全级配大坝混凝土拉压转换全过程试验成果为基础,提出受拉损伤发生后,拉压转换时受压应力应变关系采用双折线模型的思路,据此推导了相应的应力-应变关系解析表达式,构建了更接近混凝土拉压转换时真实状况的本构关系数值模型.通过实际工程的计算分析,发现常用的受压弹性模量立即恢复为初始弹性模量的损伤本构模型过高估计了坝体刚度,可能带来偏于不安全的评价结果.