基于隨機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建立了隨機骨料模型，基于隨機骨料模型，本文在細觀尺度上建立了砂漿的數(shù)值分析模型，在宏觀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度增長率與水泥石強度增長率之間的聯(lián)系，為用數(shù)值方法建立混凝土模型來研究其宏觀力學性能與微觀結構之間的關系奠定了基礎。本文的主要研究工作有：
　　 (1)對大摻量復摻礦物摻合料混凝土進行了抗壓試驗研究，研究表明隨

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

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