基于Copula理论的混凝土受压本构全曲线参数相关性研究

发布时间：2025-07-07 04:06

　　 混凝土本构关系全曲线是混凝土结构在地震作用下的非线性行为乃至倒塌全过程分析的关键基础。然而,现有试验方法一般仅给出强度和弹性模量2个参数、且不能合理刻画基本参数之间的相关性,不足以确立混凝土本构关系全曲线。文章基于混凝土损伤本构模型,利用混凝土受压本构关系全曲线试验数据,采用最佳平方逼近准则和遗传算法,对混凝土的抗压强度、峰值应变、弹性模量和下降段参数进行识别。进而,对这些参数的边缘分布和参数间的相关性进行研究。通过拟合优度检验,给出最优边缘分布和Copula相关结构模型。在此基础上,采用条件抽样法生成具有相关性的参数样本,由此生成计算本构全曲线。对比研究表明,只有合理地考虑混凝土参数间的相关性,才能获得均值和标准差均与试验结果符合较好的混凝土本构关系全曲线样本。文章的研究工作以期为混凝土结构非线性分析提供合理基础。

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【部分图文】：

图3 计算全曲线割线模量与识别弹性模量

由式(7)可知,当应变ε→0时,dσ/dε→Ec。这说明上述本构模型中的弹性模量Ec实际上是全曲线原点处的切线模量。因此,本文采用最佳平方逼近准则和遗传算法识别出的弹性模量Ec实际上是原点处的切线模量。图3中的横坐标为图2中计算全曲线0.4倍抗压强度处的割线模量,纵坐标为由试验曲....

图4 试验全曲线与计算全曲线割线模量

图3计算全曲线割线模量与识别弹性模量2最优边缘分布与分布参数估计

图1 试验混凝土单轴受压应力-应变全曲线

研究随机参数间的相关结构,首先要获得具有相关性的参数样本。本文根据混凝土试块的受压本构全曲线进行参数识别,获取混凝土的不同参数,基于此研究参数之间的相关性。晏小欢[18]采用MTS815力学性能试验系统对商品混凝土进行了大量的单轴受压静力加载试验。该试验采用棱柱体试件,尺寸为15....

图2 混凝土受压应力-应变计算全曲线

在参数识别完成后,将识别获得的参数值代入本构模型(1)～(5)可获得计算本构全曲线,如图2所示。从图2中可见,由识别参数计算的全曲线与试验获得的全曲线吻合良好(图2(a)),且样本集合的均值和标准差与试验结果也吻合良好(图2(b)),表明本文参数识别方法是合理的。对式(1)～(5....

本文编号：4056468