基于細(xì)觀力學(xué)理論的混凝土早期裂縫形成機(jī)理.pdf

1、混凝土裂縫一直以來是土木工程中為人們所關(guān)注的問題，然而國內(nèi)外對(duì)早期裂縫的研究并不多，早期裂縫對(duì)宏觀裂縫的出現(xiàn)、發(fā)展有著重要的影響，只有掌握早期混凝土性能的出現(xiàn)規(guī)律并采取相應(yīng)措施，才能保證混凝土工程的長期質(zhì)量。本課題著重研究混凝土早期收縮裂縫這一主題，從形成機(jī)理、工程現(xiàn)狀、理論探索三個(gè)方面對(duì)這一當(dāng)前亟待解決的課題進(jìn)行了深入廣泛的剖析，針對(duì)不均勻收縮是混凝土早期致裂的主要原因進(jìn)行研究?；炷猎缙诹芽p建立了很多理論模型，眾所周知，數(shù)值方法是具

2、體問題具體分析，不能得到解析解；細(xì)觀平均場(chǎng)理論在預(yù)測(cè)剛度性質(zhì)方面能得到理想的結(jié)果，并能給出各相均勻應(yīng)力與微結(jié)構(gòu)參數(shù)的解析關(guān)系式，然而在強(qiáng)度分析方面精度不夠。本文先由細(xì)觀平均場(chǎng)理論考慮夾雜(骨料)之間的相互作用，得出的砂漿應(yīng)力作為彈性模型的外場(chǎng)力，再由彈性力學(xué)方法得出骨料周圍的力學(xué)場(chǎng)分布，依此結(jié)果判斷早期裂縫的產(chǎn)生。 本文采用細(xì)觀力學(xué)平均場(chǎng)理論與彈性理論基本解結(jié)合來研究混凝土的微結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系，首先用自洽方法，建立預(yù)報(bào)該混凝

3、土宏觀性能的細(xì)觀力學(xué)模型，計(jì)算出夾雜之間的相互作用后，采用彈性理論的雙筒模型，以自洽法計(jì)算所得結(jié)果作為彈性模型的外場(chǎng)受力，定量計(jì)算細(xì)觀模型的各相應(yīng)力應(yīng)變及局部最大應(yīng)力應(yīng)變，判斷早期裂縫產(chǎn)生的原因；并以混凝土中骨料的體積分?jǐn)?shù)及兩者彈性模量比為變化參數(shù)，建立以細(xì)觀力學(xué)平均場(chǎng)為基礎(chǔ)的判定混凝土早齡裂縫出現(xiàn)的判別依據(jù)。 同時(shí)，在細(xì)觀層次上把混凝土看作是由粗骨料、水泥砂漿基體所組成的兩相均質(zhì)復(fù)合材料，應(yīng)用有限元軟件ANSYS進(jìn)行混凝土單元