加卸载响应比与损伤变量关系研究

摘要

首先介绍加卸载响应比的2个基本参量,并从损伤力学的基本理论出发,引入损伤变量,结合加卸载响应比方法的思想,推导用损伤和应变定义的加卸载响应比,并以Weibull分布作为随机分布函数,建立且分析损伤变量与加卸载响应比之间的联系,并进一步考察Weibull指数对两者关系的影响。然后利用岩石破坏声发射实验的数据,用声发射数密度描述岩石试件的损伤演化过程,并由此根据损伤和应变定义的加卸载响应比,结合实验过程中的损伤和应变,计算花岗岩试件的加卸载响应比曲线,并与用Benioff应变作响应量计算的加卸载响应比曲线进行比较,发现两者具有相当程度的一致性,两者的加卸载响应比值都经历了出现异常→升高到最大值→急剧回落→岩石试件破裂或失稳,这一规律与实际地震震例中加卸载响应比的演化趋势是一致的,同时也说明在实际地震预测中用Benioff应变作为响应量来计算加卸载响应比是合理的。最后介绍意大利那不勒斯大学完成的二层楼房的加卸载实验,且对实验结果进行分析。建立的加卸载响应比与损伤变量的关系,不仅为加卸载响应比用来定量研究脆性介质的损伤程度提供更为坚实的基础,而且也可能为评估大型建筑的损伤和预测工程事故开辟新道路。