混凝土斷裂過程細(xì)觀數(shù)值模擬.pdf

1、混凝土材料成分復(fù)雜，其力學(xué)性能受材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)的影響較大。通過力學(xué)試驗研究混凝土力學(xué)性能是最基本的方法，但由于試驗條件的限制，其結(jié)果難以反映試件的真實力學(xué)性能。隨著計算技術(shù)的發(fā)展，在細(xì)觀層次上研究混凝土的力學(xué)特性成為熱點。在細(xì)觀層次上，混凝土被看作由粗細(xì)骨料、砂漿以及粘結(jié)層組成的非均質(zhì)復(fù)合材料。首先，本文對骨料生成進(jìn)行了研究，建立了混凝土隨機(jī)骨料模型。然后，建立了混凝土粘結(jié)裂縫模型，模擬混凝土試件單軸拉伸和受壓情況下的裂縫擴(kuò)展過程。接著，

2、結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與正交設(shè)計方法，反演得到了混凝土細(xì)觀參數(shù)。最后，在前文研究的基礎(chǔ)上，建立了碾壓混凝土壩的細(xì)觀模型，并模擬了其層間裂縫擴(kuò)展過程。綜合起來，論文主要內(nèi)容如下：
　　1）混凝土隨機(jī)骨料模型的生成。根據(jù)蒙特卡羅法，采用塊體切割法建立多邊形隨機(jī)骨料模型，并成功延伸至三維多面體骨料的生成。在骨料生成和投放過程中，運用較為高效的算法快速判斷點線面體的位置關(guān)系，節(jié)省了大量時間。
　　2）混凝土粘結(jié)裂縫模型的生成。提出了粘結(jié)單

3、元嵌入算法，利用該算法實現(xiàn)砂漿之間、骨料與砂漿單元間零厚度粘結(jié)單元的嵌入，建立混凝土粘結(jié)裂縫模型。
　　3）混凝土細(xì)觀參數(shù)的反演。根據(jù)相關(guān)資料，詳細(xì)的闡述了細(xì)觀參數(shù)選取范圍；根據(jù)正交設(shè)計方法設(shè)計的試驗組合方案，運用Abaqus軟件計算得出每組試驗細(xì)觀參數(shù)對應(yīng)的宏觀參數(shù)，建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的完整樣本；以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演為基礎(chǔ)，結(jié)合參數(shù)敏感性分析，建立宏細(xì)觀參數(shù)匹配規(guī)則，快速獲取與物理試驗值相吻合的細(xì)觀參數(shù)。
　　4）混凝土斷裂過