混凝土孔隙對(duì)其宏觀力學(xué)性能的影響研究.pdf

1、混凝土材料是應(yīng)用廣泛的建筑材料之一，混凝土材料的破壞是其損傷積累的結(jié)果，細(xì)觀結(jié)構(gòu)特性是混凝土材料最重要特性之一，深入認(rèn)識(shí)混凝土破壞之前微孔洞的分布及其演化發(fā)展過程，得到混凝土孔隙參數(shù)對(duì)于宏觀特性影響規(guī)律，進(jìn)一步建立孔隙與混凝土損傷之間的聯(lián)系，最終為改善混凝土的力學(xué)性能提供合理的依據(jù)。
　　混凝土是實(shí)際上由粗細(xì)骨料、孔隙、砂漿及各種裂紋復(fù)合而成，細(xì)觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變直接影響混凝土彈性模量、抗拉抗壓強(qiáng)度等宏觀力學(xué)性能變化。本文主要采用混

2、凝土隨機(jī)骨料模型進(jìn)行數(shù)值加載試驗(yàn)，在生成計(jì)算模型時(shí)在水泥砂漿中引入不同孔徑、孔隙率的孔隙，通過有限元分析軟件Marc進(jìn)行數(shù)值分析，研究孔徑、孔隙率對(duì)混凝土單軸抗壓強(qiáng)度和彈性模量的影響規(guī)律，試驗(yàn)結(jié)果表明:混凝土彈性模量在同一孔徑下隨著孔隙率的增長(zhǎng)呈線性下降，在同一孔隙率下隨著孔徑增大呈對(duì)數(shù)下降;混凝土抗拉抗壓強(qiáng)度在同一孔徑下隨著孔隙率的增長(zhǎng)呈對(duì)數(shù)下降，在同一孔隙率下隨著孔徑增大呈對(duì)數(shù)下降。其次，將數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)比，驗(yàn)證數(shù)值試驗(yàn)結(jié)

3、果和擬合公式的合理性;通過基于強(qiáng)度損傷的混凝土損傷計(jì)算公式，建立了混凝土損傷與孔隙率和孔徑之間的關(guān)系;最后根據(jù)建立的損傷計(jì)算公式，描繪了細(xì)觀尺寸下混凝土的損傷面。
　　為得到混凝土加載過程中的破壞規(guī)律，又采用單元?jiǎng)h除法對(duì)不同孔徑、孔隙率時(shí)試件的破壞形態(tài)和規(guī)律及其所對(duì)應(yīng)的試件應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行研究，并且通過二次開發(fā)程序計(jì)算加載過程中試件破壞面積變化規(guī)律?？紫堵试酱?，材料達(dá)到峰值應(yīng)力時(shí)新破壞的面積越小。由于實(shí)際混凝土試件中含有眾多孔徑，