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,p(ε)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;ε 0 为混凝土在加载前的初始应变;ε 1 为混凝土在弹性阶段的极限应变,由DIC技术计算得到;ε 2 为混凝土在弹塑性阶段的极限应变,由DIC技术计算得到;ε 3 为混凝土在塑性阶段的极限应变,应变超过ε ymax 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,q(ε)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,D y 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,D R 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,D y ’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=E 0 ε(1-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=lnε pr其中,E 0 为混凝土的初始拉伸弹性模量;ε pr 为混凝土的极限拉应变;σ pr 为混凝土的极限拉应力。
2.根据权利要求1所述的一种基于DIC技术测定受拉混凝土本构关系的方法,其特征在于,整体受拉混凝土的细观拉伸损伤模型为:σ N =E 0 ε(1-D′ y )(1-D R )其中,σ N 为受拉混凝土某一位置的应力,E 0 为混凝土初始拉伸弹性模量,D y ’为屈服应变引起的弹性模量损伤值,D R 为断裂应变引起的弹性模量损伤值,ε为混凝土整体受拉过程某一时刻的拉应变。
3.一种基于DIC技术测定受拉混凝土本构关系的系统,基于权利要求1-2任意一项所述的一种基于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;整体受拉应变数据采集单元,用于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;整体受拉混凝土的细观拉伸损伤模型,用于将输入的整体受拉应变数据计算获得整体受拉混凝土具体部位应力;局部受拉应变数据采集单元,用于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;局部受拉混凝土的细观拉伸损伤模型,用于将输入的局部受拉应变数据计算获得局部受拉混凝土具体部位应力;输出模块,用于根据应变-时间曲线和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。
4.根据权利要求3所述的一种基于DIC技术测定受拉混凝土本构关系的系统,其特征在于,整体受拉混凝土的细观拉伸损伤模型为:σ N =E 0 ε(1-D′ y )(1-D R )其中,σ N 为受拉混凝土某一位置的应力,E 0 为混凝土初始拉伸弹性模量,D y ’为屈服应变引起的弹性模量损伤值,D R 为断裂应变引起的弹性模量损伤值,ε为混凝土整体受拉过程某一时刻的拉应变;其中,D y 为屈服应变的概率密度函数,D y ’为屈服应变引起的弹性模量损伤值,D R 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,q(ε)为断裂应变的概率密度函数,p(ε)为屈服应变的概率密度函数;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,ε为混凝土某一时刻的拉应变,ε 0 为混凝土在加载前的初始应变,ε 1 为混凝土在弹性阶段的极限应变,由DIC技术计算得到;ε 2 为混凝土在弹塑性阶段的极限应变,由DIC技术计算得到;ε 3 为混凝土在塑性阶段的极限应变,应变超过ε ymax 混凝土断裂,由DIC技术计算得到;其中,H为为最大屈服应变对应断裂累积损伤值。
5.根据权利要求3所述的一种基于DIC技术测定受拉混凝土本构关系的系统,其特征在于,局部受拉混凝土的细观拉伸损伤模型为:σ=E 0 ε(1-D)其中,σ为局部受拉混凝土的拉应力,ε为局部受拉混凝土的拉应变,D为局部受拉混凝土的损伤变量;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=lnε pr其中,E 0 为混凝土的初始拉伸弹性模量,ε pr 为混凝土的极限拉应变,σ pr 为混凝土的极限拉应力。