混凝土轴拉弹模 衰减规律及 损伤
模 型试 验研 究
张 哲 ，
(1．河海大学 水利水电学院，江苏 南京
刘晓青 ， 牛志伟 ，季 昀
国家能源局大坝安全监察中心，浙江 杭州 310014)
摘 要 ：为研 究混凝 土轴拉 弹模 衰减规律 ，采用循 环加载 的试验 方 法 ，获得 混凝 土轴拉 应 力 ～应 变全
曲线 ，并对试验过程 中的弹模衰减现象进行描述 ，拟合弹模衰减的演化曲线。根据弹模损伤定义，建
立损伤模型进行试验研 究，进而结合应力 ～应变全曲线，得到混凝土轴拉损伤演化方程，建立 了以弹
模定义损伤变量的试验确定方法。所得成果为混凝土损伤过程研 究提供参考。
关键词 ：混凝土 ；单轴拉伸；应力 一应变全 曲线 ；弹模衰减 ；损伤演化
中图分类号 ：TU528 文献标识码 ：B 文章编号 ：1000—0860(2015)04．0156-05
Experim ental study on axial tensile elastic modulus degradation law and dam age m odel of concrete
ZHANG Zhe ，LIU Xiaoqing ，NIU Zhiwei ，JI Yun
(1．College ofWater Conservancy＆Hydropower，Hohai University，Nanjing 210098，Jiangsu，China；
2．Large Dam Safety Supervision Center，National Energy Administration，Hangzhou 310014，Zhejiang，China)
Abstract： In order to study the axial tensile elastic modulus degradation law of concrete．the full curve of the concrete axial en—
sile stress—strain is obtained by the method of cycle loading experiment，and then the degradation phenomenon of the elastic modulus during the experiment is described and the evolution curve of the elastic modulus is fitted as wel1． In accordance with the
definition of elastic modules damage，the damage model is established for the experimental study．Furthermore，based on the full
stress·strain curve，the evolution equation for the axial tensile damage of concrete is got，thus the method for determining the
damage variables with the definition of the elastic modulus is established．The achievement obtained herein can provide a refer—
ence for the study on the damage process of concrete．
Key words：concrete；uniaxial tension；full stress—strain curve；elastic modules degradation；damage evolution
自20世纪 70年代开始 ，损伤力 学被逐步引人
混凝土材料研究领域 ，国外 学者开始用损伤理论来
解释混凝 土 的力学 特性 ，并 建立 一 系列 的损 伤模
型 ，如经 典 的 Loland损 伤 模 型、Mazar损 伤模 型 、
Supartno-Sidoroff损 伤模型¨I2 等。近些年来 ，国内
学者也展 开 了对 于损 伤模 型 的进一 步探 讨 ：丁发
兴 将弹性模量损伤和能量损伤结合为一体 ，建立
了单轴应力状态 下混凝 土单 轴应力 损伤演化方 程 ；
刘长春等 借助经典塑性理论 的基本法则 ，建立 了
无屈服面和无破坏 面 的粘 塑性损伤 统一本构模 型 ；
李淑春 根据 Najar损伤理 论 ，提 出 了新 的分段混
凝土受拉软化损伤变量模型 。国内现 阶段对损伤模
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型的研究多建立在理论研究 的基础上 ，较少进行试
验模 型 的直观 验 证 。
本文对轴拉循环加载试验 中的卸载弹模进行统计
分析 ，以初始弹模近似代替无损弹模 ，得到损伤演化
方程。对于弹性模量定义的损伤变量 ，已有关于轴压
试验弹模 衰减 的相关 论证 J，但相 比于轴 压试验 ，
轴拉试验具有弹模衰减 的不可逆性 ，可以更好地反映

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