高強混凝土尺寸效應數(shù)值模擬分析.pdf

1、在現(xiàn)代土木建筑日益趨向高層和超高層化及大跨和超大跨化得今天，普通混凝土強度/質量比小的弊端越來越突出，主要解決途徑之一就是混凝土的高強化與超高強化，在高性能混凝土的發(fā)展的影響下，高強混凝土在應用過程中加入了礦物摻合料和高效減水劑，解決了耐久性問題，其應用范圍越來越大，高強混凝土尺寸效應的研究越來越緊迫。 混凝土強度尺寸效應是指強度的名義強度隨著試件尺寸的變化而變化的現(xiàn)象。在過去的十幾年里，研究人員進行了大量與普通混凝土尺寸效應有

2、關的試驗，同時有關普通混凝土的數(shù)值模擬的研究也取得了一些進展。在高性能混凝土方面，雖然研究者對高性能混凝土尺寸效應的試驗做出了大量工作，并且出現(xiàn)了高強混凝土的數(shù)值模擬，但有關高強混凝土尺寸效應的數(shù)值模擬研究卻很少。 本文的研究以ATENA為平臺，利用了其中的微平面模型，該模型基于裂紋帶思想，同時與Bazant微平面模型M4相結合，即等效局部單元法。微平面模型的本構關系用任意空間方向平面上的應力和應變分量表示本構關系，通過投影關系

3、建立了微元體的宏觀應變張量和其各個微平面上的微觀應變分量之間的關系；然后在各微平面上的微觀應變分量和微觀應力分量之間建立非線性的應力應變關系；通過虛功原理建立這些微觀應力分量和宏觀應力張量之間的關系，得到宏觀應力張量。該方法的優(yōu)點在于概念明確，能對各向異性和不均質材料進行直接建模。ATENA中的微平面模型由于融合了裂紋帶思想，不僅具有微平面模型的各種優(yōu)點，而且有效避免了模擬結果對網(wǎng)格尺寸的依賴。 本文利用ATENA中的微平模型M