顆粒流對混凝土細觀模擬.pdf

1、混凝土破壞是一種從細觀損傷向宏觀裂縫演變的過程。以往對混凝的認知大部分偏重于宏觀力學(xué)性質(zhì),將擁有多組分、非線性、隨機性等屬性的混凝土簡化為均質(zhì)的連續(xù)材料來分析。此外基于有限元理論來研究混凝土破壞過程的學(xué)者很多,然而有限元理論是建立在小變形的基礎(chǔ)上,對混凝土的裂縫模擬效果不佳,更無法模擬材料的大變形。針對這些缺陷,本文運用顆粒流軟件對混凝土的破壞過程進行模擬。具體工作有以下幾個方面:
　　(1)本文通過PFC2D軟件編寫了隨機生成任

2、意多邊形骨料的投放程序以及混凝土三組分材料力學(xué)物理參數(shù)的設(shè)置程序。并通過刪除顆粒單元來模擬混凝土中的初始孔洞。在此基礎(chǔ)上建立了混凝土數(shù)值模型。
　　(2)本文選用平行粘結(jié)模型。從材料單軸受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線,劈裂強度,材料受壓過程中能量的變化,裂紋分布等幾個方面來分析材料細觀參數(shù)同宏觀力學(xué)性能之間的聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上,標定了混凝土三組分材料的細觀參數(shù)。
　　(3)針對混凝土單軸壓縮試驗,將數(shù)值模擬結(jié)果與真實試驗結(jié)果進行對比分析。在

3、此基礎(chǔ)上,研究了粗骨料的形貌、方位、數(shù)量以及級配對混凝土宏觀力學(xué)和細觀裂紋的影響。
　　通過以上幾個方面的工作,主要得到了以下結(jié)論:
　　(1)混凝土受壓破壞是一種從細觀到宏觀漸進發(fā)展的過程?；炷疗茐脑从谏皾{材料與粗骨料粘結(jié)界面的破壞,其次是砂漿材料本身的破壞?；炷猎谑軌哼^程中,粗骨料一般不破壞,裂縫路徑一般是繞著粗骨料的邊緣發(fā)展。
　　(2)任意多邊形粗骨料混凝土的強度要比圓形粗骨料的高;一定程度增加粗骨料的數(shù)量