鑽地彈：剛體
混凝土：混凝土本構
研究目標：
發展混凝土材料在多軸複雜載荷下的損傷、劣化和失效過程的定量綜合分析方法，進而發展材料在服役過程中安全裕度或剩餘強度和剩餘壽命的理性的和工程分析方法。建立有關混凝土材料的（巨集觀）實驗、分析、計算的有關資料庫，為混凝土結構的設計、評估和維修決策提供可靠的依據和有效的手段。
（1）、本專案研究在多軸非比例載入條件下考慮各向異性或單向特性的響應特性、損傷、劣化和失效的全過程。
（2）、採用巨集細觀相結合的研究方法，通過細觀研究（尤其重視介面和初始缺陷的影響）為巨集觀分析提供難以從實驗中獲取的有關內部結構的變化、劣化過程、損傷規律、失效模式的細觀圖象和巨集觀規律性及其有關引數或描述方法。
（3）、採用統計分析（綏機有限元分析）方法與細觀分析相結合，得到由各重細觀結構（結構、材料、缺陷等的性質、尺寸、形態、分布等）引數的統計規律所決定的巨集觀響應的統計規律。
（4）、基於含內變數的不可逆熱力學建立混凝土（多相）材料的本構方程和各向異性損傷規律，在這些基礎上建立材料的剩餘強度和剩餘壽命的分析方法，可為工程和結構提供更真實的材料模型和更可靠的分析方法。
研究內容：
（1）。實驗研究：
a.基本實驗：採用具有代表性的普通混凝土和高強混凝土試件，進行如下實驗：
(i)、標定性的圓柱壓縮試驗（擬採用多層油膜鋼墊片消除介面摩擦影響),研究失效機理。
（ii）、在應變或應力控制模式下，進行單軸和雙軸應力狀態，比例和非比例條件下的單調和迴圈載入實驗、觀察載荷水平、體積應力、載入路徑等對混凝土試件的響應、損傷、劣化和失效的影響以及失效模式，總結其規律。
（iii）探索更能反映混凝土特性和失效模式的實驗方法。
b.連續損傷監測實驗：採用無損傷測試的超聲波方法對混凝上在若干典型載入條件下的損傷
和劣化過程進行研究。利用較成熟的混凝土特徵表徵的超聲波柔性系統的有關技術，可以監測裂紋的生長和巨集觀裂紋的擴充套件以及彈性模量的變化，由此得到受載過程中混凝土材料的損傷演化和材質劣化的過程。
c驗證性實驗和結構實驗：驗證性試驗採用雙軸特殊載入歷程對由理論分析所預言的損傷、劣化和失效以及剩餘強度、剩餘壽命等進行驗證。結構實驗則用於對非均勻場條件下的分析結果進行驗證，對研究成果的工程應用具有重要意義。
（2）：理論研究：
a.基於含內變數的不可逆熱力學和混凝土的單向損傷（ unilatetal damage）特性，採用四階各向異性損傷張量，建立混凝土材料的損傷本構方程，模型將能考慮體積應力對偏量響應的影響，偏量不可逆變形與體積不可逆變形的相互作用，能描述多軸複雜載入的材料響應，劣化規律和失效模式，並能對剩餘強度和剛度。剩餘壽命等進行較精確的分析和**。
b.細觀分析：儘管迄今為止混凝土的細觀分析方法尚難直接應用於工程問題的分析，但它可以揭示材料的不可逆變形機理和失效過程以及各物理量隨控制參量的變化及相互間的關係，為巨集觀現象學分析提供有用的資訊和堅實的物理基礎。
在這方面擬進行：
（i）對隨機取樣的混凝土在二維（平面應力）狀態下採用voronoi多邊化方法進行分析。在原有工作的基礎上，增加介面層和初始缺陷（微裂紋），研究微缺陷的演化直至巨集觀裂紋擴充套件，斷裂失效的全過程，研究巨集觀劣化過程和失效模式，提供複雜載荷條件下混凝土響應在細觀結構層次上的真實圖象。
（ii）根據杆系代替結構在計算上的優點和所存在著的應力狀態的失真和裂紋擴充套件判據上的特點，採用改進的杆系替代結構對細觀結構進行模擬。
（iii）、基於多邊化細觀模型和統計分析方法，通過對影響巨集觀響應的個細觀因素如骨料的尺寸、形態、分布、含量、缺陷的尺度、形態、分布等的統計規律的分析，採用隨機有限元分析方法得到外載（包括隨機載荷）作用下的響應、損傷、劣化、失效以及剩餘強度、剩餘壽命等的統計分析結果，鑑於混凝土材料內部結構的多相性和高度無序性，因此本法不僅具有理論意義且具有直接的工程應用價值。
（iv）、探索固體力學非線性理論的其他細觀分析方法（如自恰理論等）在混凝土材料細關分析中的應用。
（3）、計算和應用
a.發展含各向異性損傷的以及考慮各種變形機制間相互耦合的多軸複雜載入條件及不同控制方式下的材料響應、損傷、劣化、失效的分析軟體，並估計剩餘強度和剩餘壽命等。
b.發展與細觀分析相應的多軸不均勻介質的有限元分析方法。
c.發展基於所建立隨機因素統計規律的隨機有限元細觀分析方法。
d.發展基於建立本構方程的結構分析程式並用於分析結構響應、損傷、劣化和失效以及分析結構的剩餘強度和壽命等。
擬解決的關鍵問題：
由於混凝土是高度不均勻的多相材料，內部結構與缺陷處於高度無序的狀態，加之大區域分布的微裂紋，故其行為特性、劣化過程和破壞模式都具有較大的離散性，對外界因素的變化敏感，使得分析過程變得複雜。本工作的主攻關鍵在於建立混凝土材料在多軸複雜載入條件下的較真實的本構模型，它應能描述包括含材料響應、損傷、劣化過程、失效模式，應具備較堅實的物理基礎並易於在工程問題中獲得應用，並解決與此相關的包括實驗、細觀分析和演算法中的困難。
1. 混凝土材料在多軸非比例複雜載入史下的實驗結果報告和資料庫（光碟形式）；
2. 能真實反映混凝土響應特性的材料本構方程、損傷規律，混凝土材料的劣化和失效的定量分析方法（**形式）。
3. 混凝土材料的剩餘強度、剩餘壽命的分析方法及其在混凝土工程與結構中應用研究成果（軟體形式）；
4. 混凝土材料響應的細觀分析方法、巨集觀響應特性的統計分析方法（報告形式）；
5. 在國際和國內同行學術刊物上發表高水平**6-10篇，學術專著1本。
6. 本研究中關於混凝土材料的劣化和失效機理的研究，細觀分析和統計規律的研究成果可為混凝土材料的改性和強韌化方法提供依據（報告形式）。
7. 培養培養本科生6名，碩士研究生6名；博士生2名；
8. 形成能對混凝土材料的劣化和失效機理作細觀分析（包括超聲波無損檢測）的實驗室，並建立對混凝土材料和結構在複雜載入條件下進行剩餘強度、剩餘壽命的計算中心。
9. 能對混凝土材料進行系統的試驗，提高混凝土的質量，改進工程設計的方法，增強工程結構的可靠性和安全性。不僅可獲得直接的經濟效益，而且帶動相關產業而產生巨大的社會效益。
2007
試驗裝置設計、加工、基本實驗；建立本構方程，進行細觀分析；本構方程的數值分析程式，細觀分析的多邊化有限元程式。
2008
基本實驗，超聲波檢測實驗；損傷、劣化規律分析，失效機理研究，巨集觀響應特性的統計規律研究；隨機有限元程式和巨集觀響應統計規律的數值分析。
2009
驗證性實驗與結構實驗；剩餘強度、剩餘壽命和結構分析方法研究；非均勻場結構分析程式，典型混凝土結構的數值分析。
混凝土澆築申請書
1本表由施工單位填寫並儲存，並交監理 建設單位各乙份備案。1本表由施工單位填寫並儲存，並交監理 建設單位各乙份備案。2 技術要求 欄應依據混凝土合同的具體要求填寫。1本表由施工單位填寫並儲存，並交監理 建設單位各乙份備案。2 技術要求 欄應依據混凝土合同的具體要求填寫。1本表由施工單位填寫並儲存，並...
混凝土澆灌申請書
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混凝土澆灌申請書
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