基于細觀力學的（全級配）混凝土靜、動態(tài)力學性能研究.pdf

1、本文從細觀層次出發(fā),將混凝土視為由水泥砂漿,粗骨料及兩者間的粘結(jié)帶所組成的復(fù)合材料。利用蒙特卡羅方法生成混凝土隨機骨料模型。在此基礎(chǔ)上,采用雙折線損傷演化模型描述混凝土細觀各相單元的損傷退化。利用非線性有限元方法對濕篩及全級配混凝土試件的宏觀力學性能進行了數(shù)值分析。本文研究工作的主要內(nèi)容有： 1.根據(jù)已有的實驗資料,對二級配、三級配、四級配混凝土立方體試件進行了壓縮試驗,抗壓強度所表現(xiàn)的尺寸效應(yīng)與實驗結(jié)果基本吻合。裂紋起始于粘結(jié)

2、面上并沿平行于最大壓應(yīng)力的方向擴展。 2.在隨機骨料模型的基礎(chǔ)上,建立了連續(xù)粒徑的隨機骨料模型。在二級配混凝土試件的單軸拉伸試驗中驗證了均勻化方法,并應(yīng)用該法對四級配混凝土試件進行了軸拉試驗。 3.采用以位移控制的有限元加載程序?qū)Χ壟洹⑷壟?、四級配混凝土梁四點彎試驗進行了數(shù)值分析,得到了對應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€。并對它們的抗彎強度進行了尺寸效應(yīng)和級配效應(yīng)分析。 4.按照《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》提出動態(tài)本構(gòu)模型

3、。對二級配混凝土立方體試件和四級配混凝土立方體試件在沖擊荷載作用下的細觀破壞機制進行數(shù)值模擬,給出了試件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線和動態(tài)抗壓強度。 5.根據(jù)混凝土及組分材料關(guān)于應(yīng)變率效應(yīng)的實驗成果,建立了考慮應(yīng)變率強化效應(yīng)的動態(tài)損傷本構(gòu)模型。對全級配混凝土梁在沖擊荷載和三角形循環(huán)荷載、預(yù)靜載作用下的破壞機制進行了數(shù)值模擬,數(shù)值模擬所得結(jié)果與實驗結(jié)果具有較好的一致性。 6.基于均勻化的思想,建立了三維隨機骨料模型,結(jié)合ANSYS軟件