混凝土粗骨料結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬.pdf

1、混凝土是廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域的一種復(fù)合材料，長期以來，許多的科研工作者和工程技術(shù)人員對混凝土力學(xué)性能進行了系統(tǒng)的研究，多數(shù)情況下，混凝土都被看作是一種均勻的材料，通過大量的試驗對其宏觀性能進行測定。對于其細(xì)觀性能和微觀性能關(guān)注較少。近十年來，微觀力學(xué)得到了迅速的發(fā)展，使混凝土細(xì)觀和微觀特性的探索有了重要的理論依據(jù)，同時隨著計算技術(shù)的不斷發(fā)展，對于混凝土的材料力學(xué)性能的數(shù)值模擬也越來越多地被應(yīng)用于混凝土材料的基礎(chǔ)研究中。 本文的目的

2、是利用計算機模擬技術(shù)，對混凝土的細(xì)觀結(jié)構(gòu)進行數(shù)值模擬，在前人研究的基礎(chǔ)上，對數(shù)值模擬方法進行改進，以期在后續(xù)的研究中模擬出更接近客觀實際的混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)，為進一步對混凝土的力學(xué)性能研究提供更準(zhǔn)確的數(shù)值模型。本文首先論述了骨料特性對混凝土性能的影響，在隨后自動生成骨料隨機分布幾何模型的部分，以前人研究為基礎(chǔ)，對二維空間內(nèi)的混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬方法進行改進，并用改進后的方法對混凝土細(xì)觀骨料結(jié)構(gòu)進行模擬計算，最后對不同粒徑骨料和不同級配的混

3、凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)邊界效應(yīng)進行分析，研究探討不同粒徑和不同級配對混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)邊界效應(yīng)的影響。本文利用軟件以矩陣為基本變量單元，建立骨料的二維幾何模型，大大減少了計算機的運行時間，使對隨機骨料分布的數(shù)值統(tǒng)計實驗成為可行，也便于實際應(yīng)用。 本文主要針對圓形和多邊形骨料模型進行混凝土骨料的隨機數(shù)值模擬。在矩形區(qū)域中生成骨料隨機分布的幾何模型，以圓形骨料生成方法為基礎(chǔ)改進了生成多邊形的方法，改進后的多邊形生成方法，省去判斷多邊形凸凹性的復(fù)雜