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申请/专利权人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所;中国铁道科学研究院集团有限公司

摘要：本发明公开了一种基于DIC技术测定受拉混凝土本构关系的方法及系统，该系统包括DIC数据采集模块、本构关系分析模块和输出模块；数据采集模块包括整体受拉应变数据采集单元和或局部受拉应变数据采集单元，本构关系分析模块包括整体受拉混凝土的细观拉伸损伤模型和或局部受拉混凝土的细观拉伸损伤模型，该方法通过数字图像技术实时获取混凝土整体受拉过程的整体受拉应变数据和或混凝土局部受拉过程的局部受拉应变数据，并输出应变‑时间曲线；将整体受拉应变数据输入整体受拉混凝土的细观拉伸损伤模型和或将局部受拉应变数据输入局部受拉混凝土的细观拉伸损伤模型，计算获得受拉混凝土具体部位应力，输出应力‑时间曲线和应变‑应力关系曲线。

主权项：1.一种基于DIC技术测定受拉混凝土本构关系的方法，其特征在于，包括：通过数字图像技术实时获取混凝土整体受拉过程的整体受拉应变数据，并输出应变-时间曲线；将整体受拉应变数据输入构建好的整体受拉混凝土的细观拉伸损伤模型计算获得整体受拉混凝土具体部位应力，输出应力-时间曲线，并输出应变-应力关系曲线；和或通过数字图像技术实时获取混凝土局部受拉过程的局部受拉应变数据，并输出应变-时间曲线；将局部受拉应变数据输入构建好的局部受拉混凝土的细观拉伸损伤模型计算获得局部受拉混凝土具体部位应力，输出应力-时间曲线，并输出应变-应力关系曲线；整体受拉混凝土的细观拉伸损伤模型的构建方法为：获得混凝土整体拉伸下的屈服应变的概率密度函数、断裂应变的概率密度函数、屈服应变的概率分布函数和断裂应变的概率分布函数；获取断裂应变引起的弹性模量损伤值和屈服应变引起的弹性模量损伤；构建整体受拉混凝土的细观拉伸损伤模型；屈服应变的概率密度函数包括弹性阶段、弹塑性阶段和塑性阶段的概率密度函数，具体为： 其中，pε为屈服应变的概率密度函数；ε为混凝土整体受拉过程某一时刻的拉应变；ε0为混凝土在加载前的初始应变；ε1为混凝土在弹性阶段的极限应变，由DIC技术计算得到；ε2为混凝土在弹塑性阶段的极限应变，由DIC技术计算得到；ε3为混凝土在塑性阶段的极限应变，应变超过εymax混凝土断裂，由DIC技术计算得到；断裂应变的概率密度函数为： 其中，qε为断裂应变的概率密度函数；H为最大屈服应变对应断裂累积损伤值；屈服应变的概率分布函数为： 其中，Dy为屈服应变的概率密度函数；断裂应变的概率分布函数为： 其中，DR为断裂应变的概率密度函数，即断裂应变引起的弹性模量损伤值；屈服应变引起的弹性模量损伤为： 其中，Dy’为屈服应变引起的弹性模量损伤值；局部受拉混凝土的细观拉伸损伤模型为：σ＝E0ε1-D其中，σ为局部受拉混凝土的拉应力，ε为混凝土局部受拉过程某一时刻的拉应变，D为局部受拉混凝土的损伤变量；局部受拉混凝土的损伤变量为： 其中，D为局部受拉混凝土的损伤变量；a为损伤修正系数；ε为由DIC测量得到的应变；ζ和λ为损伤变量的随机场参数；损伤变量的随机场参数ζ和λ分别为： λ＝lnεpr其中，E0为混凝土的初始拉伸弹性模量；εpr为混凝土的极限拉应变；σpr为混凝土的极限拉应力。

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