基于隨機(jī)骨料模型的混凝土性能多尺度數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文采用Matlab建立了隨機(jī)骨料模型，基于隨機(jī)骨料模型，本文在細(xì)觀(guān)尺度上建立了砂漿的數(shù)值分析模型，在宏觀(guān)尺度上建立了混凝土的數(shù)值分析模型。本文把砂漿模型的模擬結(jié)果作為混凝土模型中的參數(shù)使用。用數(shù)值模擬的方法研究混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)率與水泥石強(qiáng)度增長(zhǎng)率之間的聯(lián)系，為用數(shù)值方法建立混凝土模型來(lái)研究其宏觀(guān)力學(xué)性能與微觀(guān)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。本文的主要研究工作有：
　　 (1)對(duì)大摻量復(fù)摻礦物摻合料混凝土進(jìn)行了抗壓試驗(yàn)研究，研究表明隨

2、著礦物摻合料摻量的增加，混凝土的強(qiáng)度具有降低的趨勢(shì)。且復(fù)摻礦物摻合料混凝土具有早期強(qiáng)度增長(zhǎng)慢，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)速度大于普通混凝土的性質(zhì)。
　　 (2)基于實(shí)際骨料分布函數(shù)建立隨機(jī)多邊形骨料模型，對(duì)判斷不同骨料之間位置關(guān)系方法中的遺漏情況進(jìn)行了補(bǔ)充分析。對(duì)有限元中的兩種常用的網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行了比較分析，選擇了更易于計(jì)算分析的網(wǎng)格剖分技術(shù)。
　　 (3)采用weibull隨機(jī)概率分布函數(shù)表征混凝土界面層的力學(xué)性能，并分析混凝土力

3、學(xué)性能的非均質(zhì)特性與損傷局部化現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)比數(shù)值仿真與試驗(yàn)結(jié)果，可以看出模型得出的混凝土抗壓強(qiáng)度隨齡期變化的增長(zhǎng)幅度與試驗(yàn)相比吻合結(jié)果較好。采用本模型可以模擬混凝土在單軸壓縮和劈裂抗拉時(shí)的破壞過(guò)程，通過(guò)數(shù)值試驗(yàn)下試件裂縫的產(chǎn)生、擴(kuò)展直到貫通的各個(gè)環(huán)節(jié)從而分析試件破壞的全過(guò)程。
　　 (4)運(yùn)用多尺度理論引入孔隙中孔洞對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響，定量分析了混凝土模型中抗壓強(qiáng)度隨孔洞孔隙率的變化而變化的幅度。并綜合分析了數(shù)值仿真和試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)