混凝土尺寸效應(yīng)的細(xì)觀數(shù)值分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、本文首先對(duì)混凝土棱柱體抗壓強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象和試件單軸受壓破壞全過(guò)程進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，混凝土單軸抗壓強(qiáng)度隨試件幾何尺寸的增大而降低；鋼筋混凝土試件的尺寸效應(yīng)系數(shù)高于混凝土?；炷羶?nèi)部微裂縫的積累導(dǎo)致了其破壞。 然后，本文在細(xì)觀層次上將混凝土看作是由粗骨料、水泥砂漿基體和二者之間的界面層所組成的非均勻三相復(fù)合材料，采用最優(yōu)級(jí)配公式，計(jì)算了各粒徑骨料顆粒的數(shù)目?；诨炷凉橇想S機(jī)分布的特征，運(yùn)用FORTRAN語(yǔ)言編寫(xiě)了隨

2、機(jī)數(shù)生成程序，以及不同尺寸混凝土試件的二維平面和三維空間的骨料隨機(jī)投放程序，生成隨機(jī)骨料模型。 對(duì)有限元方法中的網(wǎng)格剖分方法進(jìn)行了研究，采用多次網(wǎng)格剖分技術(shù)對(duì)隨機(jī)骨料模型進(jìn)行了合適的網(wǎng)格剖分。 將骨料、砂漿、界面三種材料看作各向同性材料，由實(shí)驗(yàn)測(cè)出骨料、砂漿以及混凝土的力學(xué)參數(shù)。對(duì)界面參數(shù)選取一系列離散值進(jìn)行計(jì)算，得到了界面材料與混凝土材料的彈性模量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，驗(yàn)證了界面相是混凝土三相中最薄弱的地方。 應(yīng)用隨機(jī)骨

3、料的細(xì)觀有限元模型進(jìn)行混凝土的單軸壓縮破壞性試驗(yàn)，得到各數(shù)值試驗(yàn)下試件的裂縫萌生、擴(kuò)展直至貫通，試件破壞的全過(guò)程以及對(duì)應(yīng)的極限承載力，并由極限承載力和試件幾何尺寸得出抗壓強(qiáng)度等力學(xué)參數(shù)。 分別建立均質(zhì)混凝土模型、非均質(zhì)混凝土模型，采用彈脆性損傷本構(gòu)關(guān)系、損傷+塑性本構(gòu)關(guān)系，研究試件的破壞過(guò)程，得到各模型的宏觀力學(xué)響應(yīng)，與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，分析了產(chǎn)生差異的原因。 選用合理的本構(gòu)模型，對(duì)三種不同尺寸的混凝土試件進(jìn)行了數(shù)值試