文章编号：1000-4750(2023)03-0225-13基于徐变损伤理论的早龄期大体积混凝土化学-热-力多场耦合模型研究王晴，任晓丹(同济大学土木工程学院，土木工程防灾国家重点实验室，上海200092)摘要：受水化放热的影响，大体积混凝土在早龄期阶段涉及多个物理场作用，极易发生损伤、开裂等不利行为，会对结构服役期内的耐久性和安全性产生严重的影响。针对此问题，该文基于经典损伤理论框架，发展了一类适用于早龄期大体积混凝土的化学-热-力多场耦合模型，综合地反映了早龄期混凝土的开裂、徐变、温度变形、自收缩变形和龄期效应。通过将水化反应方程与热传导方程联立建立了化学-热场耦合作用模型。进而，基于弹塑性损伤理论框架搭建本构关系，引入考虑损伤影响的微观应力-固化理论以刻画混凝土的线性徐变和非线性徐变，根据温度和水化度的变化求解热膨胀变形和自收缩变形，并考虑了随龄期变化的混凝土力学性能的影响。结合相应的显式求解算法，将上述多场耦合模型应用于Maridal涵洞早龄期力学行为的模拟分析，并探究了混凝土徐变变形的影响。计算结果表明：该文模型可以实现对早龄期大体积混凝土开裂过程的准确模拟，对早龄期混凝土受力性能和开裂行为的研究具有一定的参考意义。关键词：大体积混凝土；早龄期；多物理场；损伤；徐变；龄期效应中图分类号：TU528；O346.5文献标志码：Adoi:10.6052/j.issn.1000-4750.2021.10.0757CHEMO-THERMO-MECHANICALMODELFORMASSIVECONCRETEATEARLY-AGEBASEDONCREEPDAMAGETHEORYWANGQing,RENXiao-dan(CollegeofCivilEngineering&StateKeyLaboratoryofDisasterReductioninCivilEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Influencedbyhydrationofconcrete,theearly-agebehaviorofamassiveconcretestructureisamulti-physicalfieldcouplingprocessanditispronetodamage,tocrackandtocauseotherharmfulbehaviors,whichimposesadetrimentalimpactonthestructuraldurabilityandsafetyinalong-termserviceperiod.Tosolvethisproblem,withintheframeworkofclassicaldamagemechanics,thispaperdevelopsamulti-fieldcouplingmodelwhichcomprehensivelyreflectstheearly-agebehaviorsofmassiveconcrete,includingcracking,creep,thermaldeformation,autogenousshrinkagedeformationandagingeffect.Achemo-thermalmodelisestablishedbycombiningtheequationofhydrationreactionandtheheattransferequation.Thes...
