基于细观单元概化的碾压混凝土变形及破坏行为分析

发布时间：2022-09-30 18:28

　　碾压混凝土施工技术在现代水利水电工程建筑中较为常见,其主要筑坝材料碾压混凝土,其材料力学特性亦有别于常态混凝土,故采用传统宏观力学模型难以诠释其内部力学行为,尤其在其细观力学数模分析方面存在诸多不同。本文针对碾压混凝土材料及结构宏细观尺度力学变形行为特性,综合运用细观力学、材料力学、统计学、有限元等理论与方法,建立了基于细观单元概化的碾压混凝土变形及破坏行为分析方法,并将其予以相关应用。主要内容概括如下:（1）基于碾压混凝土材料内部骨料随机分布特征,运用细观力学单元等效方法,在重构碾压混凝土骨料随机分布与其单元等效的基础上,建立了碾压混凝土两相随机骨料力学分析模型和材料细观单元等效力学行为关系,并通过对比分析单轴压缩、拉伸荷载作用下碾压混凝土标准试件的细观变形破坏行为特性,进而验证了所建等效力学分析模型的有效性。（2）考虑到碾压混凝土材料内部骨料界面特性对其力学行为的影响,在量化分析碾压混凝土界面过渡区关键影响因素（如:界面孔隙率等）的同时,给出了碾压混凝土骨料界面过渡区力学行为细观等效分析模型,并对有无设置骨料界面过渡区的材料进行细观等效力学模拟分析比较,结果证实,所建之考虑骨料界面... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义及背景
    1.2 混凝土细观力学的研究现状
        1.2.1 混凝土研究的三个层次
        1.2.2 混凝土细观力学有限元方法研究现状
        1.2.3 混凝土细观力学试验研究现状
    1.3 问题的提出
    1.4 本文的主要内容
第2章 基于骨料随机分布和单元等效的碾压混凝土细观变形行为模拟
    2.1 概述
    2.2 混凝土细观结构重构方法
    2.3 细观单元统计特性分析
        2.3.1 Weibull分布理论
        2.3.2 碾压混凝土骨料随机重构方法
        2.3.3 孔隙率对碾压混凝土性能的影响
        2.3.4 骨料随机性的影响
    2.4 碾压混凝土成型机制及细观单元等效原理
        2.4.1 碾压混凝土细观单元等效力学行为关系
        2.4.2 单元损伤本构关系
    2.5 算例
        2.5.1 模型建立
        2.5.2 碾压混凝土单轴破坏研究
    2.6 小结
第3章 考虑骨料界面特性的碾压混凝土细观力学行为等效方法
    3.1 概述
    3.2 界面过渡区对碾压混凝土力学行为的影响
        3.2.1 界面过渡区特征
        3.2.2 影响界面过渡区强度的因素
        3.2.3 界面过渡区对碾压混凝土力学的影响
    3.3 碾压混凝土骨料界面过渡区行为细观等效分析模型
        3.3.1 等效化的应用
        3.3.2 界面孔隙率对等效基质性能的影响
    3.4 算例
        3.4.1 模型建立
        3.4.2 结果分析
    3.5 小结
第4章 基于细观等效力学特性的碾压混凝土结构破坏过程数值仿真
    4.1 概述
    4.2 考虑试验量测特点的碾压混凝土结构破坏的细观等效仿真模型
        4.2.1 碾压混凝土材料及结构的实验量测技术
        4.2.2 碾压混凝土结构细观单元概化分析模型的建立
    4.3 混凝土梁弯拉试验
        4.3.1 混凝土梁弯拉破坏过程
        4.3.2 结果分析
    4.4 等效方法在碾压混凝土坝上的应用
        4.4.1 碾压混凝土坝细观尺度模型
        4.4.2 碾压混凝土细观模型的建立
        4.4.3 结果分析
    4.5 小结
第5章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3684051