国家自然科学基金（面上）: 钢-聚丙烯混杂纤维混凝土细观疲劳损伤机理及本构关系研究，(编号：51878519)，2019-2022，负责人：池寅
一、项目简介：
纤维混凝土的疲劳本构关系是正确评价结构疲劳性态及破坏规律，发现结构整体疲劳可靠性形成机制，实现重大工程结构疲劳损伤发展及灾变过程控制的重要基础。本项目采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法，对钢-聚丙烯混杂纤维混凝土(HFRC)的细观疲劳损伤机理及疲劳损伤本构关系开展系统的研究。通过单轴等幅与变幅疲劳试验，重点考虑不同应力水平、纤维特征参数的影响，研究HFRC疲劳强度与变形演变规律并建立非线性疲劳累积损伤模型；构建HFRC随机细观数值模型，揭示细观疲劳损伤机理及损伤演化规律；基于不可逆热力学框架，融合损伤力学与弹塑性理论，建立HFRC疲劳弹塑性损伤本构模型；运用本构模型进行参数化扩展分析，提出HFRC材料及轨枕构件的疲劳寿命计算方法。本课题的研究将有助于揭示HFRC疲劳损伤演化全过程及物理本质，研究成果将在重大工程结构抗疲劳设计、疲劳灾变行为分析、疲劳寿命预测等方面发挥巨大作用。部分研究成果如图1所示：
图1 部分研究成果展示
二、部分论文和专利
(1) Xu, Lihua; Wang, Shunan; Li, Biao; Huang, Le; Chi, Yin. An elastoplastic damage constitutive model for hybrid steel-polypropylene fiber reinforced concrete. INTERNATIONAL JOURNAL OF DAMAGE MECHANICS, 2022, 31(10): 1506-1532.
(2) Cui, Kai; Xu, Lihua; Li, Xuefeng; Hu, Xuan; Huang, Le; Deng, Fangqian; Chi, Yin. Fatigue life analysis of polypropylene fiber reinforced concrete under axial constant-amplitude cyclic compression. Journal of Cleaner Production, 2021, 319(128610).
(3) Li, Lijian; Xu, Lihua; Huang, Le; Xu, Fanding; Huang, Yulei; Cui, Kai; Zeng, Yanqin; Chi, Yin. Compressive fatigue behaviors of ultra-high performance concrete containing coarse aggregate. Cement and Concrete Composite, 2022, 128: 0-104425.
(4) Deng, Fangqian; Chi, Yin; Xu, Lihua; Huang, Le; Hu, Xuan. Constitutive behavior of hybrid fiber reinforced concrete subject to uniaxial cyclic tension: Experimental study and analytical modeling. Construction and Building Materials, 2021, 295: 0-123650.
(5) Meng, Kuan; Xu, Lihua; Chi, Yin. Experimental investigation on the mechanical behavior of hybrid steel-polypropylene fiber reinforced concrete under conventional triaxial cyclic compression. Construction and Building Materials, 2021, 291: 0-123262.
(6) 池寅; 黄乐; 徐礼华; 余敏; 李彪. ABAQUS中钢-聚丙烯混杂纤维混凝土塑性本构参数的取值方法. 发明专利，专利号: ZL201610728736.X.
(7) 余敏; 池寅; 鲍浩; 叶建乔; 徐礼华; 黄俊杰. 快速生成卵石碎石夹杂的混凝土二维随机骨料模型的方法. 发明专利, 专利号: ZL201710086411.0.
(8) 余敏; 叶建乔; 鲍浩; 池寅; 徐礼华. 快速生成卵石碎石夹杂的混凝土三维随机骨料模型的方法. 发明专利, 专利号: ZL201710086212.X.
(9) 池寅，徐礼华，孟宽，黄乐，余敏. 基于MATLAB的钢-聚丙烯混杂纤维混凝土屈服面绘图与强度计算软件V1.0. 软件著作权, 登记号: 2022SR0316077.
