基于双标量损伤黏聚裂缝模型的混凝土单轴受压裂缝扩展分析

为了解决混凝土单轴受压裂缝扩展问题，将损伤力学的观点引入到黏聚裂缝模型的描述中，在热力学的框架上提出了一类双标量损伤黏聚裂缝模型。根据试验数据拟合了受拉及受剪两种损伤演化曲线，并将库伦定理引入到受剪损伤演化曲线中，使得本文提出的黏聚裂缝模型更为完善，不仅能描述混凝土单一（I、II 型）裂缝模式，同时还能描述复合（拉剪及压剪）裂缝模式下裂缝面间黏聚应力与相对位移之间的关系。在数值方法上，采用非规则界面单元方法：在试块内随机划分三角网格，并在所有三角单元边界上嵌入界面单元，使得裂缝能在试件全局内随机扩展。结合以上两种方法，对混凝土单轴受压裂缝扩展进行数值模拟，数值模拟结果能较好的描述裂缝扩展过程中出现的多裂缝同时扩展、裂缝贯通汇集以及横向膨胀变形等现象