本发明公开了一种玄武岩 聚乙烯纤维混凝土动态损伤本构模型建立方法,包括:制备玄武岩 聚乙烯纤维混凝土,得到混凝土试件;对混凝土试件进行冲击试验,获得动态应力应变曲线和应变率时程曲线;构建动态损伤本构模型,基于动态损伤本构模型对应力应变曲线和应变率时程曲线进行拟合,得到混凝土的初始损伤的Weibull分布参数,Weibull分布参数用于计算混凝土的初始损伤。本发明根据不同纤维掺量下混凝土的损伤参数不同,将玄武岩纤维掺量、聚乙烯纤维掺量进行回归分析并应用于纤维混凝土动态损伤本构模型的建立,使其更好的反应纤维对混凝土动态抗压应力 应变的影响,更是为考虑纤维对混凝土冲击性能分析提供理论基础。

一种玄武岩-聚乙烯纤维混凝土动态损伤本构模型建立方法，在混凝土的制备过程中加入玄武岩纤维和聚乙烯纤维，利用玄武岩纤维利用其良好的耐腐蚀性能、优异的冲击性能，可提高其运用于海洋工程的安全性，且玄武岩纤维也可以抑制混凝土裂缝开展，减少其内部缺陷。用聚乙烯纤维优异的抗氯离子性能、憎水性、良好的应变硬化能力和多裂纹开裂特性，将其作为微观纤维加入到混凝土中，提高混凝土的抗裂性能和耐腐蚀性能。将纤维良好的耐腐蚀性和优异的抗冲击性能相结合符合一些重要建筑的耐久性和安全性需要、符合海洋工程发展的内涵需求；通过试验，得到玄武岩-聚乙烯纤维混凝土动态抗压强度、峰值应变、极限应变、峰值韧性、极限韧性、动态增长因子等性能特征量与应力-应变本构模型。

自从纤维被广泛应用于混凝土中，研究者们就一直在寻找和开发有效的试验手段来准确合理的评价透纤维混凝土的力学性能。尤其近些年来，随着近年来经济的迅速发展，人民的生活需要日益增多，物流产业也在繁荣发展。海运和河运也成为了运输业的主要途径，随着来往轮船的增多，轮船与桥梁或桥墩发生碰撞的情况不可避免。因此，如何研发一种不仅仅从力学提高混凝土结构性能，还要提高结构的抗冲击性、抗裂性和耐久性能方面新型混凝土的是亟待解决的技术问题。纤维混凝土作为提高结构抗冲击性能的材料，迫切的需要新的研究方法对其冲击性能进行检验。

对于纤维混凝土，动态性能是研究纤维混凝土的一个重要方面，为了消除圆柱体试件两端的竖向压应力不均匀和水平向摩阻约束的影响，最简单的方法是在试件表面涂上凡士林在进行冲击试验。纤维混凝土试件在冲击荷载作用下的应力-应变关系，全面体现了试件受冲击力过程中各个阶段的变形及破坏特征，其中包含着最主要的力学性能指标(峰值应变、峰值应力、极限应变和弹性模量等)。所以纤维混凝土本构关系是纤维混凝土结构冲击性能、变形性能的体现，是纤维混凝土结构受力性能研究的主要材性依据，更是纤维混凝土冲击性能分析的基础。因此，建立纤维混凝土应力-应变全曲线的本构模型十分必要。

由于动态压缩性能是混凝土的基本性能，因此，建立纤维混凝土动态抗压损伤本构模型，分析纤维混凝土的动态压缩应力-应变关系对于模拟结构行为和设计纤维混凝土结构至关重

发明人：颜学渊 张鸿晖 杨国 汪大洋 周福彬 李坤伦 杨政险福州大学（Fuzhou University），简称福大，位于福建省福州市，创建于1958年，是国家“双一流”建设高校，国家“211工程”建设高校，国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校，福建省三所重点建设的高水平大学之一，福建省一流大学建设高校，入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。

（1）在建立纤维混凝土动态损伤本构模型时，混凝土类材料考虑了应变率效应、初始损伤和纤维增韧作用使得纤维混凝土应力-应变曲线模拟更加准确；

（2）本发明在ZWT本构方程的基础上考虑损伤和纤维作用对得到的纤维混凝土应力-应变曲线进行拟合，结果表明，本发明建立的玄武岩-聚乙烯纤维混凝土动态损伤本构模型能正确反应玄武岩-聚乙烯纤维纤维混凝土的动态本构关系。本发明提出了纤维混凝土的动态损伤本构模型，是纤维混凝土结构冲击性能研究的主要材性依据，更是纤维混凝土弹塑性分析的基础；

（3）本发明根据不同纤维掺量下混凝土的损伤参数不同，将玄武岩纤维掺量( VBF)、聚乙烯纤维掺量( VPE)进行回归分析并应用于纤维混凝土动态损伤本构模型的建立，使其更好的反应纤维对混凝土动态抗压应力-应变的影响，更是为考虑纤维对混凝土冲击性能分析提供理论基础。

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