混凝土受壓和凍融循環(huán)過程的ANSYS模擬.pdf

1、混凝土材料試驗是使試件從逐步開裂直至整體破壞的研究過程。只有對試驗的全部結果進行了分析,才可能估計出試件的受力特性。而某些實驗研究不但非常昂貴,還需要耗費大量的人力、時間,因此混凝土材料的非線性有限元分析正突顯出日益重要的作用。
　　 混凝土的非線性特性來源于其材料非勻質特征?；炷猎谒酀{和骨料之間、在水泥漿內部存在著大量的微裂縫、微氣泡,內部的石子砂子大小分布也不均勻。隨著荷載的增加,這些裂縫不斷發(fā)展,混凝土的力學性質也不斷

2、變化,反映在應力應變曲線上就是非線性的。本文采用大型有限元軟件ANSYS,利用分離式有限元模型和離散裂縫模型,通過模擬混凝土受壓過程中內部裂縫的發(fā)展,來對混凝土進行非線性有限元分析。
　　 在模擬混凝土試件受壓的同時,本文還通過對試驗條件適當?shù)暮喕?模擬了混凝土凍融循環(huán)試驗。本文中將混凝土分為骨料、砂漿、界面過渡區(qū)三部分,從混凝土的細觀損傷著手,研究由于凍融循環(huán)引起的凍脹變形、微裂縫等因素,對混凝土各部分宏觀力學性能造成的影響,

3、再將已經受凍融循環(huán)的各部分組合到一起,進行整體凍融后宏觀力學性能的測定。
　　 本文中的模擬方法具有通用性,當把模型中的材料參數(shù),換為其它等級混凝土的材料參數(shù)時即可對其它等級的混凝土進行模擬。本文的凍融循環(huán)的模擬試驗中,在孔隙孔壁上施加了凍脹力。如果能通過實驗測定混凝土受腐蝕時,在孔隙內產生新的化合物產生的膨脹力大小及變化規(guī)律,即可對其進行模擬。以較小的代價,盡可能真實地模擬混凝土受壓和凍融循環(huán)試驗,及試驗中混凝土內部細觀損傷是