任宇东 陈建兵

(同济大学土木工程学院,土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092)

引言

混凝土是土木工程中应用最广泛的人造材料之一,具有典型的准脆性性质.由于其多相复合特征,混凝土力学行为表现出显著的非线性与强烈的随机性[1].近年来,人们对混凝土结构抗灾性能提出了更高的要求.例如我国新版地震动参数区划图给出了万年一遇极罕遇地震动设计参数[2],在此情况下混凝土结构将不可避免地进入强非线性阶段,为了防止结构严重破坏甚至倒塌,定量把握混凝土的受力全过程性能至关重要[1].混凝土受力过程中的裂纹萌生、发展与传播直至试件、构件乃至结构解体全过程的分析与模拟则是准确把握混凝土受力行为的理性基础.数十年来,国内外学者对此进行了大量试验[3-4]、理论与数值模拟研究[5-8].然而,直到20 世纪末,人们仍然难以获得混凝土试件单轴受拉全过程应力−应变曲线,在混凝土试件精细化数值模拟方面也进展甚微,因而对混凝土本构关系的研究依然停留在宏观经验为主的水平.

21 世纪初以来,混凝土本构关系的研究在两个方面同时取得了新的重要进展.一方面,由于试验技术的进步,已经能够获得混凝土单轴受压应力−应变全曲线,甚至可获得混凝土单轴受拉全曲线.[9-10].另一方面,混凝土损伤力学的发展有效地促进了混凝土本构关系从经验为主向理性建模的转变进程[1].在这一进程中,建立合……