混凝土物理损伤机理详解

试验研究表明（Van Mier，1984、1986），在各向均匀压力（静水压力）作用下，当压力较低时，混凝土材料孔隙被压实，体积减小，压缩应力随变形增大而减小，弹性模量降低，宏观上表现为软化。但随着压力增大，体积缩减到一定程度，由于材料组织变得致密，宏观上反映为体积强化。卸载时，先出现弹性卸载，然后刚度逐渐减小直至最后消失。混凝土是在高静水压力作用下的破坏则是材料组分破碎或者大量的剪切型裂缝贯通构成，没有明显的破坏面。在球量空间上，由于静水压力的影响，将发生宏观体积强化，没有明显的损伤特征。

若将应变分解为球应变和偏应变，在非均匀压力作用下，混凝土材料表现为球量空间上的宏观体积强化和偏量空间上的宏观应变软化；在均匀或非均匀拉应力作用下，在球量空间和偏量空间均表现为宏观应变软化。

所以，一般认为（吴建营，2004），混凝土材料的损伤破坏可归结为两种不同的物理机制，即受拉损伤破坏机制和受剪损伤破坏机制。(www.xing528.com)

受拉损伤破坏面由Ⅰ型张开裂缝发展形成。受拉损伤代表材料各相组分之间的受拉分离。试验结果表明，裂缝面通常发生在垂直于最大拉应力的方向上，最大拉应力（拉应变）准则即认为材料破环是由于受拉损伤机制所致。

受剪损伤破坏面由Ⅱ型滑移裂缝发展形成。受剪损伤则表征各相组分之间内黏结力的退化。Mohr-Coulomb模型和Drucker Prager模型即认为材料破坏主要是由于受剪损伤机制控制。