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目录1

第一章 绪论1

1.1 混凝土损伤与断裂的研究现状1

1.1.1 混凝土的损伤与断裂过程1

1.1.2 混凝土断裂力学的研究现状3

1.1.3 混凝士损伤力学的研究现状7

1.1.4 混凝土断裂的随机概率模型10

1.2.1 细观力学的研究尺度11

1.2 混凝土损伤与断裂的细观研究尺度及模型11

1.2.2 混凝土的细观结构特征12

1.2.3 研究混凝土损伤与断裂过程的细观模型15

1.3 本书的研究工作18

参考文献19

第二章 混凝土损伤与断裂的数值模型24

2.1 数值模型的基本思路24

2.2 材料性质的赋值25

2.3 细观单元的弹性损伤本构关系29

2.3.1 拉伸损伤演化方程30

2.3.2 剪切损伤演化方程32

2.4 有限元应力分析35

2.4.1 平面问题35

2.4.2 轴对称问题38

2.5 MFPA2D数值模拟的分析过程40

2.6 裂纹萌生扩展过程的模拟41

2.7 声发射的数值模拟42

参考文献43

第三章 数值模型的参数研究及其验证44

3.1 数值模型的参数分析45

3.1.1 均质度、残余强度系数和极限应变系数对宏观响应的影响45

3.1.2 单元空间随机性对宏观响应的影响50

3.1.3 单元数目的影响51

3.1.4 声发射特性与均质度的关系54

3.2 混凝土弹性模量的细观力学分析55

3.3 轴对称有限元程序的验证60

3.4 实施混凝土断裂过程数值模拟的步骤61

3.5.1 混凝土数值试样的建立64

3.5 混凝土在单轴载荷作用下破坏过程的数值模拟64

3.5.2 单轴压缩断裂过程的数值模拟65

3.5.3 单轴拉伸断裂过程的数值模拟68

3.6 混凝土在双轴载荷作用下断裂过程的数值模拟70

3.6.1 双轴强度包络面71

3.6.2 应力应变曲线和破裂模式72

3.6.3 双轴载荷作用下的应力场74

3.7 常用强度混凝土的数值“配比方案”76

参考文献77

4.1 拉伸断裂试样80

第四章 混凝土拉伸断裂的数值模拟80

4.2 紧凑拉伸试样的断裂过程及其尺寸效应81

4.3 三点弯曲梁断裂过程及其声发射特性的数值模拟85

4.3.1 数值模拟模型86

4.3.2 数值模拟结果87

参考文献94

第五章 混凝土剪切断裂的数值模拟96

5.1 剪切断裂试样96

5.2.1 双边裂纹四点弯曲剪切试样的断裂过程98

5.2 剪切断裂的数值模拟98

5.2.2 双中心裂纹（DCN）剪切试样的断裂过程105

5.2.3 修正的边界双裂纹（MDEN）剪切试样的断裂过程109

5.2.4 对剪切断裂模拟的总结111

5.3 压剪（拉剪）复合断裂的数值模拟111

5.3.1 单边裂纹的四点剪切试样的断裂过程111

5.3.2 偏三点弯曲梁中预制裂纹的扩展114

5.3.3 双边裂纹双轴受载试样的断裂过程117

参考文献122

第六章 数值模型的优点及其应用125

6.1 本书的细观数值模型与其他模型的比较125

6.2 纤维增强复合材料（FRP）用于混凝土加固的数值模拟和试验131

6.2.1 FRP用于混凝土加固的研究现状131

6.2.2 FRP用于混凝土圆柱加固的数值模拟133

6.2.3 FRP用于混凝土椭圆柱加固的试验研究136

参考文献143

主要参考文献146