国家自然科学基金(重点)：复杂作用下钢管超高性能混凝土力学性能及设计计算理论研究(编号：51738011)，2018-2022，项目负责人：徐礼华；骨干成员：池寅、余敏

超高性能混凝土(简称UHPC)具有超高强、高韧性和优异耐久性的优点，但塑性较差。外套钢管使其处于三轴受压状态，大幅度提升其塑性,因此钢管超高性能混凝土(简称UHPCFST)是一种具有广阔应用前景的可持续、高性能建筑材料，项目针对重大土木工程结构安全服役的迫切需求，对复杂作用下UHPC的强度理论和本构关系、UHPCFST受压构件力学性能开展了系统的研究，取得如下主要成果：

1、揭示了围压、应变率、温度对UHPC基本力学性能的影响规律，阐明了破坏机理；提出了UHPC基本强度表达式及强度转换关系式；建立了UHPC的多轴强度准则和高应变率下屈服面模型；

2、揭示了不同围压、应变率、温度下UHPC的损伤演化规律和损伤机制，阐明了强度与变形的变化规律，建立了UHPC静、动态弹塑性损伤本构关系；

3、建立了钢管UHPC的宏-细观组合模型以及不同应变率下UHPC细观分析模型，揭示钢管对UHPC的约束增强机理，提出了钢管约束UHPC本构关系；

4、揭示了单调荷载下UHPCFST受压构件的工作机理和破坏机理，建立了相应的承载力计算方法；阐明了低周往复荷载作用和高温下UHPCFST短柱的破坏机理，建立了抗震承载力计算方法，提出了方（圆）形UHPCFST受压构件恢复力模型；揭示了高温下UHPCFST构件的受压失效机理，建立了方（圆）形UHPCFST受压构件高温承载力计算公式，并提出相应的抗火设计方法；阐明了冲击爆炸作用下UHPCFST构件的动力响应并提出了抗爆设计方法。

研究成果形成了UHPCFST关键设计计算理论，为重大工程结构合理设计、性态控制和安全服役提供科学依据。

n 已有研究局限

n 部分研究成果展示

UHPC弹塑性损伤本构关系

高温下和高温后UHPC抗压强度计算方法

不同围压、应变率下超高性能混凝土的破坏机理和强度理论

UHPCFST的宏-细观组合模型

不同应变率下UHPC细观分析模型

钢管UHPC受压构件恢复力模型及其数值实现

钢管超高性能混凝土抗火设计方法