基于Weibull分布和残余应变的SCC疲劳损伤本构模型

万镇昂¹，马昆林^1,2，龙广成^1,2，谢友均^1,2

1. 中南大学土木工程学院2. 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室

摘 要：为了研究CRTSⅢ型板式轨道充填层自密实混凝土（Self-compacting concrete,SCC）在不同服役环境下疲劳损伤的本构关系,采用Weibull分布函数并引入残余应变表征损伤度,建立了SCC疲劳损伤的本构模型,探讨了水和动荷载共同作用对SCC疲劳损伤的影响,同时采用MTS试验机对典型充填层SCC的抗压疲劳性能进行了测试和模型验证。结果表明,基于Weibull分布和残余应变的SCC疲劳损伤本构模型能够较好地表征典型充填层SCC在疲劳荷载作用下的性能演变,本构模型的拟合结果与试验结果的相关系数大于0. 97,该模型能够较好地体现SCC的损伤随疲劳次数增加的变化。1×106次疲劳荷载后,动荷载作用下SCC极限抗压强度降低20. 5%;相比较动荷载单独作用,在饱水条件下,1×106次疲劳试验后,SCC极限抗压强度降低6. 7%;水-动荷载共同作用下SCC极限抗压强度降低27. 2%。由此可知水和动荷载共同作用加剧了SCC的疲劳损伤。

关键词：本构模型;自密实混凝土;Weibull分布;残余应变;水-动荷载耦合;