混凝土本构理论研究是混凝土材料破坏力学研究的基本问题,尽管混凝土材料已经被广泛应用于工程结构中,但如何理解和反映混凝土损伤过程中的破坏机制,并不十分清楚。目前基于弹性力学和塑性力学框架的大多数混凝土本构理论是一种确定性理论,无法反映混凝土材料随机离散这一基本特征。 本文从混凝土破坏细观机理能量特征,结合混凝土材料内部不同组相的相互作用影响以及各组相的物理力学特征,提出了考虑混凝土随机损伤特征的混凝土双轴拉伸本构方程。它能够较为合理的反映混凝土在双轴作用破坏过程中的损伤随机演化过程以及伴随力学过程的应力的离散性。 从混凝土组成材性的物理力学机制研究了混凝土在侧向压力作用下由压应力引起混凝土内部的梯度拉应力和侧向剪切应力,分析了材料内部损伤发展的原因,利用单轴拉,压破坏机理模型,建立了考虑受压梯度应力引起的混凝土随机损伤下拉伸破坏和剪切破坏的本构模型。 基于混凝土受拉破坏控制原理以及由受压内应力梯度引起的混凝土组应力重分布的概念,导出了考虑混凝土损伤随机性的拉-压本构方程。理论计算表明这种模型能够对混凝土的宏观力学性能劣化和损伤的发展演化给予合理解释。结合混凝土破坏呈拉断的实际情况,用类似单轴受拉情况下推算出失稳临界点的出现区间范围。