基于颗粒流离散元法的混凝土冻融损伤单轴试验模拟

发布时间：2020-08-04 09:02

【摘要】：冻融循环作用是影响混凝土耐久性的重要因素之一,尤其在高寒地区加速了混凝土大坝的力学性能劣化。目前,对于混凝土冻融损伤的模拟研究多是基于连续介质假设的有限元数值模拟,但混凝土材料内部结构复杂属于非连续介质,因此从细观层面,采用非连续介质假设的颗粒流离散元法来模拟混凝土内部结构具有重要意义。随着颗粒流离散元方法的不断完善以及计算机性能的不断提升,本文将其运用到混凝土冻融损伤的研究当中,主要做了以下几方面的工作:(1)根据颗粒流离散元理论及对混凝土细观模拟的相关文献,在PFC3D离散元软件平台上,运用Fish语言编制混凝土试件模型和单轴压缩伺服程序;运用编制的程序对C30混凝土模型进行单轴压缩模拟仿真,从多个力学角度论证模型正确性。同时,从接触力、裂纹分布、模型破裂等模拟结果分析混凝土细观破坏特征以及研究粗骨料对混凝土模型力学性能的影响。(2)运用PFC3D软件中Clump功能,建立粗骨料异形骨料,更为真实的模拟混凝土内部结构。构建椭球形、扁球形异形结构,组成卵石混凝土材料。分析在颗粒流离散元法下,单一形状参数和粗骨料占比对混凝土力学性能的影响以及异形骨料混凝土试件的细观破坏规律。(3)通过与文献试验参照,建立PFC3D冻融循环作用下的卵石骨料混凝土试件模型,确定了 0次、25次、50次、75次、100次、125次、150次冻融循环作用下PFC3D细观参数取值,验证冻融损伤混凝土模型细观破坏形态特征。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV431
【图文】：

图 1-1 混凝土在冻融环境下的破坏 Destruction of concrete under freeze-thaw 决于混凝结构所处的自然环境、结构土结构能长期保证整体建筑的正常运度差异很大，尤其是中国东北西北，久性问题需要深入研究。混凝土的力 年的第二届混凝土耐久性研究大会中坏的主要原因，按重要性递减顺序排物理化学作用。”所以严寒地区的混全国水工建筑物耐久性的调研报告，中小工程中，22%的混凝土坝和 21%在西北、华北和东北。特别是在东北位出现冻融损伤破坏以至于影响到水

西安理工大学工程硕士专业学位论文。，单轴抗压强度都作为评价混凝土冻融损伤程度的力学依据。大土的单轴抗压强度来与理论公式推导、数值模拟分析相结合，得土冻融数值模拟的研究现状土的数值模拟，从尺寸和研究基本对象的选择可以将混凝土结构、微观结构，见图 1-2。其基本模拟理论分为两种，有限元法和用最为广泛，离散元法次之。

西安理工大学工程硕士专业学位论文用数值模拟分析的方法，从颗粒流法混凝土模型的建立到异凝土模型的建立逐步展开研究，与前人试验的结果进行对与细观力学特性关系进行深入分析，具体技术路线如图 1

【参考文献】

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1 赵全满;张洪亮;周浩;;基于离散元的水泥混凝土细观模拟试验[J];公路交通科技;2016年12期

2 王云飞;郑晓娟;王立平;焦华U

本文编号：2780338