高強(qiáng)混凝土尺寸效應(yīng)數(shù)值模擬分析.pdf

1、在現(xiàn)代土木建筑日益趨向高層和超高層化及大跨和超大跨化得今天，普通混凝土強(qiáng)度/質(zhì)量比小的弊端越來(lái)越突出，主要解決途徑之一就是混凝土的高強(qiáng)化與超高強(qiáng)化，在高性能混凝土的發(fā)展的影響下，高強(qiáng)混凝土在應(yīng)用過(guò)程中加入了礦物摻合料和高效減水劑，解決了耐久性問(wèn)題，其應(yīng)用范圍越來(lái)越大，高強(qiáng)混凝土尺寸效應(yīng)的研究越來(lái)越緊迫。 混凝土強(qiáng)度尺寸效應(yīng)是指強(qiáng)度的名義強(qiáng)度隨著試件尺寸的變化而變化的現(xiàn)象。在過(guò)去的十幾年里，研究人員進(jìn)行了大量與普通混凝土尺寸效應(yīng)有

2、關(guān)的試驗(yàn)，同時(shí)有關(guān)普通混凝土的數(shù)值模擬的研究也取得了一些進(jìn)展。在高性能混凝土方面，雖然研究者對(duì)高性能混凝土尺寸效應(yīng)的試驗(yàn)做出了大量工作，并且出現(xiàn)了高強(qiáng)混凝土的數(shù)值模擬，但有關(guān)高強(qiáng)混凝土尺寸效應(yīng)的數(shù)值模擬研究卻很少。 本文的研究以ATENA為平臺(tái)，利用了其中的微平面模型，該模型基于裂紋帶思想，同時(shí)與Bazant微平面模型M4相結(jié)合，即等效局部單元法。微平面模型的本構(gòu)關(guān)系用任意空間方向平面上的應(yīng)力和應(yīng)變分量表示本構(gòu)關(guān)系，通過(guò)投影關(guān)系

3、建立了微元體的宏觀應(yīng)變張量和其各個(gè)微平面上的微觀應(yīng)變分量之間的關(guān)系；然后在各微平面上的微觀應(yīng)變分量和微觀應(yīng)力分量之間建立非線性的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系；通過(guò)虛功原理建立這些微觀應(yīng)力分量和宏觀應(yīng)力張量之間的關(guān)系，得到宏觀應(yīng)力張量。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于概念明確，能對(duì)各向異性和不均質(zhì)材料進(jìn)行直接建模。ATENA中的微平面模型由于融合了裂紋帶思想，不僅具有微平面模型的各種優(yōu)點(diǎn)，而且有效避免了模擬結(jié)果對(duì)網(wǎng)格尺寸的依賴。 本文利用ATENA中的微平模型M