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试议骨料基于随机骨料模型混凝土性能多尺度数值模拟封面

收藏本文 2024-03-22 点赞:33051 浏览:147440 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文采取Matlab建立了随机骨料模型,基于随机骨料模型,本论文在细观尺度上建立了砂浆的数值浅析模型,在宏观尺度上建立了混凝土的数值浅析模型。本论文把砂浆模型的模拟结果作为混凝土模型中的参数利用。用数值模拟的策略探讨混凝土的强度增加率与水泥石强度增加率之间的联系,为用数值策略建立混凝土模型来探讨其宏观力学性能与微观结构之间的联系奠定了基础。本论文的主要探讨工作有:(1)对大掺量复掺矿物掺合料混凝土进行了抗压试验探讨,探讨表明随着矿物掺合料掺量的增加,混凝土的强度具有降低的走势。且复掺矿物掺合料混凝土具有早期强度增加慢,后期强度增加速度大于普通混凝土的性质。(2)基于实际骨料分布函数建立随机多边形骨料模型,对判断不同骨料之间位置联系策略中的遗漏情况进行了补充浅析。对有限元中的两种常用的网格划分策略进行了比较浅析,选择了更易于计算浅析的网格剖分技术。(3)采取weibull随机概率分布函数表征混凝土界面层的力学性能,并浅析混凝土力学性能的非均质特性与损伤局部化现象。通过比较数值仿真与试验结果,可以看出模型得出的混凝土抗压强度随龄期变化的增加幅度与试验相比吻合结果较好。采取本模型可以模拟混凝土在单轴压缩和劈裂抗拉时的破坏历程,通过数值试验下试件裂缝的产生、扩展直到贯通的各个环节以而浅析试件破坏的全历程。(4)运用多尺度论述引入孔隙中孔洞对混凝土强度的影响,定量浅析了混凝土模型中抗压强度随孔洞孔隙率的变化而变化的幅度。并综合浅析了数值仿真和试验结果产生差别的理由。关键词:混凝土论文细观力学论文数值模拟论文随机骨料模型论文试验探讨论文

    致谢4-5

    摘要5-6

    ABSTRACT6-10

    第一章 绪论10-20

    1.1 混凝土细观力学模型探讨作用10-11

    1.2 探讨近况11-18

    1.2.1 混凝土细观力学数值模拟探讨近况12-17

    1.2.2 骨料形状探讨近况17

    1.2.3 混凝土细观力学的试验探讨近况17-18

    1.2.4 多尺度均匀化论述的探讨近况18

    1.3 本论文的探讨工作18-20

    第二章 复掺矿物掺合料混凝土的性能试验探讨20-27

    2.1 引言20

    2.2 原材料20-22

    2.3 试验项目22-23

    2.3.1 水泥胶砂试验22

    2.3.2 水泥砂浆试验22

    2.3.3 混凝土立方体试块试验22

    2.3.4 混凝土弹性模量试验22-23

    2.4 试验结果23-26

    2.4.1 水泥胶砂试验结果23-24

    2.4.2 水泥砂浆试验结果24

    2.4.3 混凝土立方体试块试验24-26

    2.4.4 混凝土弹性模量试验26

    2.5 本章小结26-27

    第三章 随机骨料模型的建立及有限元算例浅析27-38

    3.1 骨料模型的建立27-35

    3.1.1 随机多边形骨料的生成28

    3.1.2 单个骨料的生成28-29

    3.1.3 骨料粒径的计算29-30

    3.1.4 根据骨料级配计算骨料粒径30

    3.1.5 随机多边形骨料的分布30-35

    3.2 随机骨料模型在abaqus中运用35-37

    3.3 本章小结37-38

    第四章 细观尺度上的水泥砂浆数值浅析模型38-53

    4.1 水泥砂浆随机骨料模型的建立38-40

    4.2 细观模型参数选取40-47

    4.2.1 水泥净浆参数选取40-43

    4.2.2 界面参数选取43-47

    4.2.3 砂的力学参数选取47

    4.3 数值浅析结果47-52

    4.3.1 强度模拟结果与实验结果的比较浅析47-50

    4.3.2 模型模拟的裂缝扩展历程50-52

    4.4 本章小结52-53

    第五章 宏观尺度上的混凝土数值浅析模型53-69

    5.1 引言53

    5.2 混凝土随机骨料模型的建立53-55

    5.3 模型参数选取55-56

    5.3.1 水泥砂浆材料参数55

    5.3.2 界面层力学参数55-56

    5.3.3 粗骨料模型参数56

    5.4 数值结果比较56-65

    5.4.1 单轴抗压模型模拟结果56-61

    5.4.2 混凝土单轴抗拉强度和劈裂抗拉模型模拟结果61-64

    5.4.3 混凝土弹性模量模拟结果64-65

    5.5 孔隙对混凝土的影响65-67

    5.5.1 建模历程66-67

    5.5.2 模型结果67

    5.6 本章小结67-69

    第六章 结论与展望69-71

    6.1 结论69-70

    6.2 探讨展望70-71

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