混凝土随机损伤力学图书目录

前言

第1章 绪论

第2章 应力－应变分析

第3章 弹塑性力学基础

第4章 损伤力学基本原理

第5章 混凝土确定性损伤本构关系

第6章 混凝土随机损伤本构关系

第7章 混凝土动力损伤本构关系

第8章 混凝土本构关系的数值算法

第9章 混凝土框架结构分析

第10章 混凝土剪力墙结构分析

第11章 混凝土实体结构分析

第12章 混凝土结构随机非线性分析

参考文献

附录A 张量初步

附录B 混凝土细观断裂应变随机场数值模拟

附录C 多维随机变量空间的剖分与选点

索引 2100433B

本书系统论述混凝土损伤力学的基本理论与最新研究成果，内容包括：应力—应变分析，弹塑性力学基础，损伤力学基本原理，混凝土确定性损伤本构关系，混凝土随机损伤本构关系，混凝土动力损伤本构关系，混凝土本构关系的数值算法，混凝土框架结构分析，混凝土剪力墙结构分析，混凝土实体结构分析，混凝土结构随机非线性分析。

目前混凝土塑性自由能的物理机制模糊不清，致使建立在严格的热力学基础之上的混凝土损伤力学陷于尴尬困境。本项目旨在通过描述微裂缝的摩擦行为，将塑性自由能贮存和释放的细观机制纳入到混凝土随机损伤研究中。沿着抽象细观和具象细观2条思路开展本构关系研究，并将其用于随机结构分析。在微弹簧束模型中创造细观元件组合以代表被锁定的塑性自由能，通过试验获得自由能的释放历程和微弹簧束的随机断裂规律；在多尺度损伤理论中引入由微裂缝摩擦导致的细观附加弹性应变能，通过扩展/广义有限元分析跟踪微裂缝群扩展-摩擦-再扩展的耦合发展过程；开展基于混凝土随机损伤本构关系的随机结构非线性分析，给出结构反应量的概率分布演化进程。实现真正融为一体的混凝土随机弹塑性损伤理论描述，使混凝土结构非线性分析具有更加可靠的物理基础，为混凝土结构可靠性设计提供有力工具。

针对混凝土损伤力学由于塑性自由能的物理机制模糊不清而裹足不前的困境，本项目开展了以下几方面的研究：抽象细观方面，寻求弹塑性自由能的简化直观表示，探索细观弹簧的随机断裂规律，得到宏观损伤变量的随机演化函数。具象细观方面，寻求弹塑性自由能的细观直接描写，从细观弹性应变能推导宏观弹塑性自由能，寻找具有细观力学基础的宏观损伤演化规律。将细观模型植入宏观损伤理论框架，构建完整的3维弹塑性随机损伤本构关系，发展隐式、半隐式回映积分算法。为非线性随机结构分析中采用的代表性样本点的选择，构造点群识别算法。尝试将随机本构用于随机结构。开展钢管混凝土构件试验作为对照。 本项目从细观角度揭示了塑性自由能的物理本质，避免了目前尚难以实际开展的非连续介质有限元分析，为弹塑性自由能给出了便于使用的半解析表达式。抽象细观自由能函数具有明确的物理意义而令人信服，为本构关系奠定了更为坚实的科学基础，为发展多尺度随机损伤力学提供了一条新的途径。本项目通过对微裂缝扩展与摩擦的抽象细观描述，合理反映拉、剪、压不同损伤机制，建立起公开发表的文献中首个全面反映混凝土单边效应和约束效应的本构模型，为混凝土结构（随机）非线性分析提供了有力的基础理论和实用工具。本项目的点群识别算法可减少所需代表点的数目，因而有助于控制今后大规模开展随机结构分析的计算量。

内容提要

本书内容包括：损伤及损伤力学，脆性材料的损伤力学分析、不可逆热力学及损伤材料状态方程描述；混凝土的损伤机理、强度及损伤断裂；岩石的微观断裂机理及损伤特征，岩体（包括节理岩体）静态及动态的损伤力学描述和数值模拟；最后介绍了以微观与宏观相结合研究岩石、混凝土损伤断裂的新方法 分形几何方法及其研究成果。