我院朱祥意博士最新科研成果发表在材料领域顶级期刊International Journal of Fatigue

近日，我院朱祥意博士联合河海大学的科研团队提出了一种“基于冻融损伤效应的水工混凝土循环拉伸本构模型”，相关成果发表在材料领域顶级期刊《International Journal of Fatigue》（SCI源刊，中科院一区Top期刊），长沙理工大学水利与环境工程学院为第一单位。

中国北方寒冷地区的水工混凝土结构极易遭受冻融损伤，水工混凝土长时间暴露于冻融环境下，即使进行及时的加固修复，也会大大削弱其抵抗外部荷载的能力，从而威胁到水工结构的安全运行。对于混凝土类材料，其抗拉强度仅为抗压强度的十分之一左右，而抗拉强度主要控制混凝土结构的开裂行为，在服役期间起着至关重要的作用。并且水工结构常受到高烈度地震作用、大功率泄洪作用、机组振动及高速水流冲击作用等，这会使水工混凝土承受连续的循环荷载，降低混凝土的抗拉强度，导致水工结构开裂，失去承载能力，最终发生破坏。然而，到目前为止，还没有关于水工混凝土在冻融作用下循环拉伸性能的相关研究报道。因此，本研究考虑温度引起的冻融损伤和外部荷载引起的机械损伤，提出了一种基于冻融损伤效应的循环拉伸模型，揭示了经受不同冻融循环后的水工混凝土在循环拉伸荷载作用下主应变、主裂纹宽度及内部微裂纹的演化规律。基于试验研究和理论分析，建立了考虑加-卸载本构和真实骨料的DEM预测模型，并证明了该预测模型对冻融作用下的水工混凝土在循环拉伸力学响应方面的适用性。

文献引用：Zhu, X., Chen, X., & Ning, Y. (2023). Experimental and numerical research on cyclic tensile performance of high-strength hydraulic concrete subjected to freeze-thaw damage. International Journal of Fatigue, 173, 107703. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2023.107703.