| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第23-71页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第23页 |
| 1.2 混凝土静态力学性能研究现状 | 第23-44页 |
| 1.2.1 细观力学有限元法 | 第25-34页 |
| 1.2.2 细观力学理论预测法 | 第34-39页 |
| 1.2.3 过渡区界面的影响 | 第39-42页 |
| 1.2.4 混凝土细观力学研究小结 | 第42-44页 |
| 1.3 混凝土动态力学性能研究现状 | 第44-46页 |
| 1.4 氯盐对混凝土耐久性影响研究现状 | 第46-53页 |
| 1.4.1 氯离子在混凝土中扩散行为 | 第46-50页 |
| 1.4.2 氯离子诱发钢筋锈蚀力学行为 | 第50-52页 |
| 1.4.3 氯盐诱发混凝土锈蚀研究小结 | 第52-53页 |
| 1.5 本文的研究内容 | 第53-55页 |
| 参考文献 | 第55-71页 |
| 上篇 细观单元等效化方法及应用 | 第71-337页 |
| 第2章 细观单元等效化方法 | 第73-113页 |
| 2.1 细观单元等效化方法基本思想 | 第75-77页 |
| 2.2 细观单元等效力学特性 | 第77-83页 |
| 2.2.1 Voigt 并联分析模型 | 第77-79页 |
| 2.2.2 两相介质细观单元等效力学性能 | 第79-83页 |
| 2.3 细观单元弹性模量统计特性分析 | 第83-98页 |
| 2.3.1 Weibull 分布理论 | 第84页 |
| 2.3.2 混凝土随机骨料试件 | 第84-85页 |
| 2.3.3 湿筛混凝土弹模数据统计分析 | 第85-94页 |
| 2.3.4 骨料空间分布随机性的影响 | 第94页 |
| 2.3.5 不同级配对混凝土非均匀性的影响 | 第94-96页 |
| 2.3.6 混凝土材料特征单元尺度 | 第96-98页 |
| 2.3.7 本节讨论与小结 | 第98页 |
| 2.4 算例验证分析与讨论 | 第98-106页 |
| 2.4.1 混凝土细观力学模型的建立 | 第99-100页 |
| 2.4.2 混凝土单轴拉伸破坏研究 | 第100-103页 |
| 2.4.3 混凝土单轴压缩破坏研究 | 第103-106页 |
| 2.4.4 计算量初步对比 | 第106页 |
| 2.5 本章小结 | 第106-107页 |
| 附录A：离散系数C的理论解 | 第107-108页 |
| 参考文献 | 第108-113页 |
| 第3章 初始缺陷对混凝土变形及破坏行为影响 | 第113-149页 |
| 3.1 多孔混凝土等效力学性质 | 第114-128页 |
| 3.1.1 多孔混凝土有效模量 | 第115-120页 |
| 3.1.2 多孔混凝土有效强度及峰值应变 | 第120-125页 |
| 3.1.3 案例分析与讨论 | 第125-127页 |
| 3.1.4 讨论与小结 | 第127-128页 |
| 3.2 当前孔隙率与体应变定量关系 | 第128-131页 |
| 3.3 多孔混凝土材料有效本构关系确定 | 第131-132页 |
| 3.4 等效本构关系模型的验证 | 第132-134页 |
| 3.5 混凝土细观力学模型 | 第134-135页 |
| 3.6 不考虑孔隙率变化时混凝土反应分析 | 第135-139页 |
| 3.6.1 单轴拉伸条件下多孔混凝土反应 | 第135-136页 |
| 3.6.2 孔隙随机分布形式的影响 | 第136-137页 |
| 3.6.3 单轴压缩条件下多孔混凝土反应 | 第137-139页 |
| 3.7 考虑孔隙率变化时混凝土反应分析 | 第139-143页 |
| 3.7.1 混凝土细观单元力学特性 | 第139页 |
| 3.7.2 混凝土单轴拉伸/压缩破坏行为 | 第139-143页 |
| 3.8 本章小结 | 第143-144页 |
| 附录 A：力学参数确定 | 第144页 |
| 参考文献 | 第144-149页 |
| 第4章 多孔湿态混凝土等效力学特性理论分析 | 第149-175页 |
| 4.1 饱和混凝土有效力学性质 | 第149-161页 |
| 4.1.1 饱和混凝土弹性模量 | 第150-153页 |
| 4.1.2 饱和混凝土抗拉强度及峰值应变 | 第153-158页 |
| 4.1.3 案例分析与讨论 | 第158-161页 |
| 4.1.4 讨论与小结 | 第161页 |
| 4.2 非饱和混凝土有效力学性质 | 第161-170页 |
| 4.2.1 非饱和混凝土微/细观结构 | 第162-163页 |
| 4.2.2 非饱和混凝土宏观力学性能 | 第163-167页 |
| 4.2.3 案例分析与讨论 | 第167-170页 |
| 4.2.4 讨论与小结 | 第170页 |
| 4.3 本章小结 | 第170-171页 |
| 参考文献 | 第171-175页 |
| 第5章 界面过渡区对混凝土静态力学性能影响分析 | 第175-195页 |
| 5.1 考虑界面影响时细观单元等效化思路 | 第176-178页 |
| 5.1.1 界面过渡区特征 | 第176-177页 |
| 5.1.2 力学性能等效化步骤 | 第177-178页 |
| 5.2 混凝土细观单元等效力学行为 | 第178-182页 |
| 5.2.1 第一步等效 | 第178-180页 |
| 5.2.2 第二步等效 | 第180-182页 |
| 5.3 混凝土细观数值模型建立 | 第182-184页 |
| 5.3.1 随机骨料模型及细观单元等效化模型 | 第182-184页 |
| 5.3.2 界面厚度及力学参数 | 第184页 |
| 5.4 数值结果分析与讨论 | 第184-190页 |
| 5.4.1 混凝土单轴拉伸破坏过程 | 第184-186页 |
| 5.4.2 混凝土单轴压缩破坏过程 | 第186-188页 |
| 5.4.3 混凝土梁弯拉破坏过程 | 第188-190页 |
| 5.5 本章小结 | 第190-191页 |
| 参考文献 | 第191-195页 |
| 第6章 混凝土静态破坏的三维细观数值模拟 | 第195-207页 |
| 6.1 非均质混凝土力学计算模型 | 第196-197页 |
| 6.2 混凝土三维细观数值模型 | 第197-198页 |
| 6.3 单轴加载破坏分析与讨论 | 第198-203页 |
| 6.3.1 单轴加载(拉/压)破坏过程 | 第198-202页 |
| 6.3.2 混凝土梁弯拉破坏过程 | 第202-203页 |
| 6.4 本章小结 | 第203-204页 |
| 参考文献 | 第204-207页 |
| 第7章 混凝土动态破坏行为的细观数值研究 | 第207-257页 |
| 7.1 混凝土动态拉伸破坏行为 | 第207-222页 |
| 7.1.1 混凝土细观组分力学行为描述 | 第208-212页 |
| 7.1.2 双边缺口混凝土试件拉伸破坏 | 第212页 |
| 7.1.3 单边缺口混凝土试块破坏模拟 | 第212-219页 |
| 7.1.4 L 形试件动态破坏模式分析 | 第219-221页 |
| 7.1.5 分析与讨论 | 第221-222页 |
| 7.2 混凝土动态压缩破坏行为 | 第222-231页 |
| 7.2.1 混凝土细观尺度计算模型 | 第223-225页 |
| 7.2.2 混凝土压碎破坏的率相关行为 | 第225-230页 |
| 7.2.3 分析与讨论 | 第230-231页 |
| 7.3 界面对混凝土动态破坏行为影响 | 第231-241页 |
| 7.3.1 混凝土细观尺度数值模型 | 第232-233页 |
| 7.3.2 混凝土试件动态破坏行为 | 第233-240页 |
| 7.3.3 分析与讨论 | 第240-241页 |
| 7.4 混凝土三维动态破坏力学行为 | 第241-250页 |
| 7.4.1 细观组分弹性损伤力学模型 | 第241-243页 |
| 7.4.2 细观单元动态等效本构关系 | 第243-245页 |
| 7.4.3 三维混凝土细观力学模型 | 第245-246页 |
| 7.4.5 数值计算结果及分析 | 第246-250页 |
| 7.4.6 讨论与小结 | 第250页 |
| 7.5 本章小结 | 第250-251页 |
| 参考文献 | 第251-257页 |
| 第8章 混凝土细观断裂破坏行为模拟 | 第257-297页 |
| 8.1 扩展有限元法(XFEM)的基本理论 | 第258-264页 |
| 8.1.1 扩展有限元法(XFEM)的思想 | 第258-260页 |
| 8.1.2 有限元支配方程建立 | 第260-262页 |
| 8.1.3 开裂准则及扩展 | 第262-263页 |
| 8.1.4 虚拟裂纹模型(FCM) | 第263-264页 |
| 8.2 XFEM 法应用的几个算例 | 第264-272页 |
| 8.2.1 混凝土单轴拉伸破坏试验 | 第264-266页 |
| 8.2.2 混凝土梁弯拉破坏试验 | 第266-268页 |
| 8.2.3 Petersson 三点弯曲切口梁试验 | 第268-269页 |
| 8.2.4 Winkler L型板试验 | 第269-272页 |
| 8.3 XFEM 法模拟混凝土拉伸破坏行为 | 第272-283页 |
| 8.3.1 细观数值计算模型建立 | 第273-274页 |
| 8.3.2 计算结果与分析 | 第274-283页 |
| 8.3.3 讨论与小结 | 第283页 |
| 8.4 联合 XFEM 和 MEEM 法研究混凝土细观破坏 | 第283-292页 |
| 8.4.1 细观单元等效化方法简介 | 第284页 |
| 8.4.2 细观单元等效力学性质 | 第284-287页 |
| 8.4.3 算例分析与讨论 | 第287-292页 |
| 8.4.4 讨论与小结 | 第292页 |
| 8.5 本章小结 | 第292-293页 |
| 参考文献 | 第293-297页 |
| 第9章 钢筋混凝土构件细观破坏数值分析 | 第297-321页 |
| 9.1 钢筋混凝土构件试验 | 第298-299页 |
| 9.1.1 钢筋混凝土构件尺寸效应研究背景 | 第298-299页 |
| 9.1.2 钢筋混凝土柱试验 | 第299页 |
| 9.2 钢筋及混凝土力学行为 | 第299-303页 |
| 9.2.1 钢筋及混凝土细观组分材料特性 | 第299-301页 |
| 9.2.2 钢筋与混凝土相互作用 | 第301-303页 |
| 9.3 钢筋混凝土块体轴压缩行为 | 第303-308页 |
| 9.3.1 立方体试件建立 | 第303-304页 |
| 9.3.2 数值结果分析与讨论 | 第304-308页 |
| 9.4 钢筋混凝土柱分析模型 | 第308-310页 |
| 9.4.1 宏观尺度模型 (Macroscale model) | 第308-309页 |
| 9.4.2 细观尺度模型 (Mesoscale model) | 第309-310页 |
| 9.5 钢筋混凝土柱破坏过程分析 | 第310-315页 |
| 9.5.1 宏观尺度模型结果 | 第310页 |
| 9.5.2 细观尺度模型结果 | 第310-312页 |
| 9.5.3 数值结果与试验结果对比 | 第312-315页 |
| 9.6 本章小结 | 第315页 |
| 参考文献 | 第315-321页 |
| 第10章 复杂加载条件下混凝土细观破坏模拟的强度准则 | 第321-337页 |
| 10.1 混凝土细观组分力学行为 | 第322-325页 |
| 10.1.1 弹性损伤模型 | 第322-323页 |
| 10.1.2 混凝土塑性损伤本构模型 | 第323-325页 |
| 10.2 混凝土细观尺度计算模型 | 第325-327页 |
| 10.3 数值结果与讨论 | 第327-334页 |
| 10.3.1 数值计算的网格敏感性 | 第327-329页 |
| 10.3.2 双轴拉伸破坏模式 | 第329页 |
| 10.3.3 双轴压缩破坏模式 | 第329-331页 |
| 10.3.4 不同双轴加载比下破坏模式 | 第331-334页 |
| 10.4 本章小结 | 第334页 |
| 参考文献 | 第334-337页 |
| 下篇 氯盐环境下混凝土应力腐蚀的细观尺度数值方法 | 第337-413页 |
| 第11章 氯离子在混凝土中扩散行为研究 | 第339-379页 |
| 11.1 氯离子扩散问题研究进展简介 | 第339-340页 |
| 11.2 氯离子扩散的细观数值模拟 | 第340-353页 |
| 11.2.1 氯离子扩散行为基本理论 | 第340-342页 |
| 11.2.2 混凝土细观结构建立 | 第342-343页 |
| 11.2.3 数值方法可靠性验证案例分析 | 第343-344页 |
| 11.2.4 影响参数分析 | 第344-353页 |
| 11.2.5 讨论与小结 | 第353页 |
| 11.3 载荷作用下氯离子在饱和浆体中扩散 | 第353-362页 |
| 11.3.1 饱和水泥浆体当前孔隙率的确定 | 第355-358页 |
| 11.3.2 孔隙率及体应变的影响分析 | 第358-361页 |
| 11.3.3 饱和水泥浆体中氯离子扩散行为 | 第361-362页 |
| 11.3.4 讨论与小结 | 第362页 |
| 11.4 载荷对氯离子在非均质混凝土中扩散影响 | 第362-370页 |
| 11.4.1 荷载作用下氯离子扩散行为研究思路 | 第363-364页 |
| 11.4.2 力学及物理耦合计算模型建立 | 第364-366页 |
| 11.4.3 数值计算结果及分析 | 第366-370页 |
| 11.4.4 讨论与小结 | 第370页 |
| 11.5 本章小结 | 第370-371页 |
| 附录 A：氯离子等效扩散系数的均匀化 | 第371-372页 |
| 附录 B：Fick 第二定律 | 第372-373页 |
| 附录 C：初始孔隙率的估算 | 第373页 |
| 附录 D：混凝土试件单轴压缩破坏行为 | 第373页 |
| 参考文献 | 第373-379页 |
| 第12章 钢筋锈胀引发保护层开裂破坏行为研究 | 第379-409页 |
| 12.1 钢筋均匀锈蚀膨胀力学行为 | 第380-390页 |
| 12.1.1 锈胀力学问题及基本假定 | 第380-382页 |
| 12.1.2 保护层破坏研究的细观数值模型 | 第382-384页 |
| 12.1.3 数值结果与分析 | 第384-389页 |
| 12.1.4 讨论与小结 | 第389-390页 |
| 12.2 钢筋非均匀锈蚀膨胀力学行为 | 第390-402页 |
| 12.2.1 钢筋非均匀锈蚀理论 | 第391-393页 |
| 12.2.2 保护层混凝土锈胀破坏模拟 | 第393-396页 |
| 12.2.3 相关参数的影响分析 | 第396-402页 |
| 12.2.4 讨论与小结 | 第402页 |
| 12.3 本章小结 | 第402-404页 |
| 附录 A：宏观力学参数确定(I--均匀锈蚀部分) | 第404页 |
| 附录 B：宏观力学参数确定(II--非均匀锈蚀部分) | 第404-405页 |
| 参考文献 | 第405-409页 |
| 第13章 结论与展望 | 第409-413页 |
| 主要研究成果 | 第409-410页 |
| 论文的主要创新点 | 第410-411页 |
| 展望 | 第411-413页 |
| 读博士学位期间所发表的学术论文 | 第413-417页 |
| 致谢 | 第417页 |
