基于能量耗散理论的混凝土胞元损伤本构模型及损伤破坏过程的连续仿真

混凝土是由粗骨料、细骨料、水泥水化物、未水化水泥颗粒、孔隙及裂纹等组成的非均质复合材料，在宏观上表现出金属材料所没有的拉压异性、剪胀性、压硬性、非均匀强化和软化等特性，这些特性的内在机制体现在材料细观构造的差异上，材料宏观的破坏行为是由于细观尺度上的损伤和断裂行为的累积和发展的结果。本项目研究就是希望找出混凝土内部构造与宏观特性之间的必然联系，以及如何模拟分布损伤到损伤局部化再到整个结构失稳的全过程。具体包括：混凝土宏观力学性能的估算和内在机制、基于能量耗散理论的混凝土胞元损伤本构模型、混凝土材料细观破坏力学数值模拟方法、嵌入非连续有限元法及混凝土材料损伤破坏过程的连续仿真研究等一系列应用基础性研究。项目研究涉及力学、材料等多学科交叉的内容，是难度很大的应用基础研究中的学科前沿课题。由于混凝土和岩石有类似的性质，该项目的研究具有广阔的应用前景，对推动相关学科的发展也有重要的科学意义。