混凝土复合型裂纹扩展的非局部近场动力学建模分析

来源：计算力学学报杂志2017年第3期北京时间：

作者：秦洪远,黄丹,章青

单位：河海大学 工程力学系, 南京 211100,河海大学 工程力学系, 南京 211100,河海大学 工程力学系, 南京 211100

摘要：基于非局部近场动力学理论，构建了修正的能反映混凝土宏观拉压异性和断裂特征的近场动力学本构模型，开发了相应的离散、加载和时间积分算法，实现典型混凝土构件中复合型裂纹扩展过程模拟。在物质点对尺度上定义局部损伤并考虑物质点对的相对转动，通过求解时空微-积分方程实现裂纹的自然萌生与扩展，避免裂尖不连续带来的求解奇异性、网格依赖性和网格重构以及常规近场动力学本构模型的泊松比限制。通过含单边和双边初始裂纹四点剪切混凝土梁裂纹扩展破坏全过程模拟，得到破坏形态、破坏荷载以及完整的荷载-裂纹开口滑移曲线，并与试验和其他数值模拟结果对比，验证了模型的精确性和算法的稳定性。

关键词：混凝土,裂纹扩展,近场动力学,非局部,微极模型,

基金资助：国家自然科学基金（11132003，51679077）；中央高校基本科研业务费（2015B18314）；NSFC-广东联合基金（第二期）超级计算科学应用研究专项资助项目