基于材料损伤的混凝土构件损伤评估方法研究

摘要

为方便工程应用，定量描述混凝土构件的损伤等级，参考我国现行规范《混凝土结构设计标准》（GB/T 50010—2010）附录C提及的混凝土本构关系，本文提出了一种基于材料损伤的混凝土构件损伤评估方法，根据损伤演化参数的数值，定义构件的损伤等级.规定当损伤演化参数d_c（t）小于混凝土峰值应变ε_c（t）,r对应的损伤演化参数d_c（t）,r时，混凝土构件处于无损伤状态（L1级）；当损伤演化参数d_c（t）大于混凝土应变ε_c（t）u对应的损伤演化参数d_c（t）u时，混凝土构件处于严重损伤状态（L6级）；当损伤演化参数d_c（t）处于二者之间时，通过线性插值的方法定义混凝土构件的损伤等级（L2～L5级）.为验证该方法的合理性，采用ABAQUS软件建立18根梁和2根柱的精细化模型，并对其进行数值模拟，模拟结果与试验结果拟合良好.依据本文提出的损伤评估方法判定，峰值荷载下的绝大部分梁构件和屈服荷载下的柱构件处于严重损伤状态（L6级）.而采用团体标准《建筑结构抗震性能化设计标准》（T/CECA 20024—2022）提及的基于混凝土受压应变的损伤评估方法判定，绝大部分构件处于中度损伤状态（L4级），少部分构件处于比较严重损伤状态（L5级）.从宏观层面审视，本文提出的基于材料损伤的混凝土构件损伤评估方法评估混凝土构件的损伤更符合实际预期，具有一定参考价值.

关键词

混凝土构件 / 损伤等级 / 本构关系 / 损伤评估方法 / 损伤演化参数 / 数值分析