高含量全級配混凝土隨機(jī)骨料數(shù)值模擬及力學(xué)分析.pdf

1、　　數(shù)值模擬是以計(jì)算機(jī)為載體,對工程問題、物理問題的一種近似表達(dá),進(jìn)而用數(shù)值計(jì)算結(jié)果或者圖形圖像來說明研究對象某一方面的性能及其差異,是計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)(Computer Aided Geometric Design：CAGD)工程應(yīng)用的一個(gè)重要內(nèi)容。全文在細(xì)觀層次上,假設(shè)混凝土是由粗骨料、水泥砂漿以及二者之間的粘結(jié)界面層組成的三相非均質(zhì)多相復(fù)合材料。文中基于基本伸縮因子通過MATLAB軟件生成隨機(jī)參數(shù)化幾何模型。并利用AUTOCAD

2、軟件進(jìn)行前處理,輸出.sat的面域文件導(dǎo)入到有限元分析軟件 ANSYS,從而進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分,生成有限元模型。將相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ABAQUS軟件中并施加材料屬性進(jìn)行細(xì)觀損傷分析。
　　全文主要研究內(nèi)容及其成果主要分為以下兩個(gè)部分：
　　第一部分,選取合適的伸縮系數(shù),基于基本伸縮因子并通過MATLAB軟件生成了高含量全級配混凝土二維模擬試件,其中含量均在70%以上,粘結(jié)界面厚度統(tǒng)一為30μm。骨料形狀分別為圓、橢圓、碎石、

3、卵石。更為真實(shí)的模擬了混凝土數(shù)值模型,并給出了生成模型的算法和流程圖,為有限元力學(xué)實(shí)驗(yàn)分析提供了前提。
　　第二部分,混凝土數(shù)值模擬試件的骨料形狀、骨料分布,粘結(jié)界面厚度以及含量等對混凝土力學(xué)性能的影響存在顯著差異,在比較分析以往的結(jié)果基礎(chǔ)上,研究了同級配下同含量而骨料形狀不同、同含量而粘結(jié)界面厚度不同、同形狀而骨料分布不同以及同含量而骨料含量不同的力學(xué)性能。用有限元分析軟件模擬了各因素對混凝土試件應(yīng)力分布、大小以及斷裂損傷的擴(kuò)