基于随机骨料模型的混凝土性能多尺度数值模拟研究

发布时间：2019-09-28 16:06

【摘要】：本文采用Matlab建立了随机骨料模型,基于随机骨料模型,本文在细观尺度上建立了砂浆的数值分析模型,在宏观尺度上建立了混凝土的数值分析模型。本文把砂浆模型的模拟结果作为混凝土模型中的参数使用。用数值模拟的方法研究混凝土的强度增长率与水泥石强度增长率之间的联系,为用数值方法建立混凝土模型来研究其宏观力学性能与微观结构之间的关系奠定了基础。本文的主要研究工作有： (1)对大掺量复掺矿物掺合料混凝土进行了抗压试验研究,研究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趋势。且复掺矿物掺合料混凝土具有早期强度增长慢,后期强度增长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关系方法中的遗漏情况进行了补充分析。对有限元中的两种常用的网格划分方法进行了比较分析,选择了更易于计算分析的网格剖分技术。 (3)采用weibull随机概率分布函数表征混凝土界面层的力学性能,并分析混凝土力学性能的非均质特性与损伤局部化现象。通过对比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长幅度与试验相比吻合结果较好。采用本模型可以模拟混凝土在单轴压缩和劈裂抗拉时的破坏过程,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从而分析试件破坏的全过程。 (4)运用多尺度理论引入孔隙中孔洞对混凝土强度的影响,定量分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。并综合分析了数值仿真和试验结果产生差异的原因。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU528

【参考文献】

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本文编号：2543410