文档介绍:摘要关键词:全级配混凝土细观力学数值模拟随机骨料模型损伤破坏本文从细观层次出发,将混凝土视为由水泥砂浆,粗骨料及两者间的粘结带所组成的复合材料。利用蒙特卡罗方法生成混凝土随机骨料模型。在此基础上,采用双折线损伤演化模型描述混凝土细观各相单元的损伤退化。利用非线性有限元方法对湿筛及全级配混凝土试件的宏观力学性能进行了数值分析。本文研究工菀延械氖笛樽柿希远杜洹⑷杜洹⑺募杜浠炷亮⒎教迨约行了压缩试验,抗压强度所表现的尺寸效应与实验结果基本吻合。裂纹起始于粘结面上并沿平行于最大压应力的方向扩展。谒婊橇夏P偷幕∩希⒘肆>兜乃婊橇夏P汀T诙杜混凝土试件的单轴拉伸试验中验证了均匀化方法,并应用该法对四级配混凝土试捎靡晕灰瓶刂频挠邢拊<釉爻绦蚨远杜洹⑷杜洹⑺募杜浠炷亮四点弯试验进行了数值分析,得到了对应的应力一应变全曲线。并对它们的抗弯强度进行了尺寸效应和级配效应分析。凑铡端そㄖ锟拐鹕杓乒娣丁诽岢龆竟鼓P汀6远杜浠炷立方体试件和四级配混凝土立方体试件在冲击荷载作用下的细观破坏机制进行数值模拟,给出了试件的应力一应变曲线和动态抗压强度。莼炷良白榉植牧瞎赜谟Ρ渎市вΦ氖笛槌晒⒘丝悸怯Ρ渎载、预静载作用下的破坏机制进行了数值模拟,数值模拟所得结果与实验结果具诰然乃枷耄⒘巳婊橇夏P停岷螦软件的网格剖分,二次开发嘀芕绦蚴迪至斯橇霞案飨嘞腹鄣ピ5目墒巯咚鹕四P屯乒愕饺捎酶媚P投砸患杜浠炷猎仓迨约二级配混凝土圆柱体试件和立方体试件、三级配混凝土立方体试件进行了单轴压摘要作的主要内容有:件进行了轴拉试验。强化效应的动态损伤本构模型。对全级配混凝土梁在冲击荷载和三角形循环荷有较好的一致性。化。缩试验。、
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篎—北京工业大学工学硕士学位论文,.琋珼
始芈翩躲缚独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得讶跣┨没蚱渌逃的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均本人完全了解ν跣┨糜泄乇A簟⑹褂醚宦畚牡墓娑ǎ矗貉S腥保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:
一。;.第滦髀研究目的和意义研究现状综述我国西部集中了全国%的水能资源,是该地区的优势资源,目前在建或拟建的小湾、的自鹤滩、的构皮滩、的大岗山等。它们均地处我国的主要地震区。因此,这些大体积湿凝土结构的抗震安全成为我国水利水电建设中亟待解决熬一个闻题鞋U庑┌犹尻捎玫幕炷辆Hḿ杜浯筇寤炷溃诨凝土材料动态抗力是它们抗震安全评价的基本依据5谴筇寤炷敛煌一般工监与民用建筑混凝土,对其动态特性麴骈究成果很少,是坝体抗震安全评估中最为薄弱而又十分重要的环节【。作为非均质复合材料的混凝土的力学性能十分复杂,对于大体积混凝土静、动态强度指标,嚣前设计主要还是依据世纪的年馍俑拇筇寤炷潦I感∈约氖匝榻峁H欢庑┤ḿ杜浯筇寤凝土,一般采用的是三级配或四级配的配合比,对应的骨料最大尺寸分别为和移涔橇虾扛叽—#耗牧仙枵蓟炷林亓康ァ硐仙赋淞腹橇虾拷ḿ跎卜倍,露胶凝材料含量帮提高烈倍。材料组成发生如此大的变化,势必会造成实验结果与实际的全级配混凝土性质存在显著差异,难以反应实际全级配混凝土的真实力学性能指标,缺乏仿真性鞠。因此,对全级配混凝土静、动态性簏的研究是非常重要的。对于大体积混凝土材料静、动态特性鲍研究始于上世纪七十年代,美国和翦苏联都采用全级配混凝主试件进行强度、弹模等测试。我蘑也在“九五鼯期闻对全级配混凝土动态试验进行了研究,由于试验数据较少,很难形成系统性的结论供设计参考。髓着纲观力学理论的发展积高速度大容量电子计算概酶出现,基于细观力学层次的数值模拟为预测混凝土宏观力学性能提供了新的途径。用计算机模拟帮预溅材料鳃破坏过程已成为混凝土力学研究的热患。宏观与缨观相结合,以基本试验数据和静动力学理论为基础,用数值方法模拟混凝土细观结构裂纹产生、扩展及与宏观力学性能相关的细戏力学已经发展起来,成为世纪年代静主簧研究方向之一。在细观层次上,混凝土是出租、细骨料、水泥水纯产物、未水化水泥颗粒、孔隙、裂缝等所组成的多相复合材料,它不匀质,但是连续的≤见圈圭。圭NA硕愿黢瓴谋绲牧ρё⒅式ж∠腹哿ρ的D猓芯咳嗽碧岢的大坝有十余座,包括的溪洛渡、的销屏一级、的拉西瓦、若采用湿筛艏的小试件进行材料参数测试,
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