二級(jí)配粗骨料隨機(jī)分布混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能數(shù)值模擬.pdf

1、混凝土是民用、工業(yè)、安全防護(hù)等建筑中應(yīng)用最普遍的材料之一，有抗壓強(qiáng)度高、工藝簡單、抗腐蝕性好、抗耐性優(yōu)良等特點(diǎn)?；炷两Y(jié)構(gòu)在應(yīng)用階段不僅要考慮緩慢變化準(zhǔn)靜態(tài)荷載，同時(shí)還需考慮抗沖擊、抗爆炸等動(dòng)荷載作用，因此有必要進(jìn)行混凝土動(dòng)態(tài)特性研究。從宏觀上看，混凝土是各向同性材料，但從微觀上看，混凝土是由粗骨料和水泥砂漿兩者構(gòu)成的復(fù)合材料。本文運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA軟件對(duì)2個(gè)模型尺寸二級(jí)配混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行了有限元分析，具體研究內(nèi)容如下

2、:
　　(1)粗骨料的投放，先利用富勒級(jí)配曲線及瓦拉文平面轉(zhuǎn)化公式將三維空間問題轉(zhuǎn)化為二維平面問題，即利用瓦拉文平面轉(zhuǎn)化公式計(jì)算出粗骨料分布時(shí)所需平面面積含量，采用ANSYS/LS-DYNA自帶APDL語言編輯二級(jí)配圓形粗骨料任意分布面積控制程序，通過控制粗骨料投放平面面積含量，進(jìn)行粗骨料隨機(jī)投放。
　　(2)根據(jù)粗骨料隨機(jī)投放程序，進(jìn)行了粗骨料體積含量、粗骨料最大顆粒直徑和粗骨料中間顆粒直徑不同二級(jí)配混凝土動(dòng)態(tài)破壞過程的數(shù)

3、值模擬，提取相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析。數(shù)值模擬表明:①隨著粗骨料體積含量逐漸增大，二級(jí)配混凝土峰值應(yīng)力在粗骨料體積含量40％時(shí)最大;②二級(jí)配混凝土峰值應(yīng)力隨粗骨料最大顆粒直徑增大而減小;③隨著粗骨料中間顆粒直徑增大，二級(jí)配混凝土峰值應(yīng)力在粗骨料中間顆粒直徑20mm時(shí)為最大;④混凝土峰值應(yīng)力隨模型尺寸變化表現(xiàn)出明顯尺寸效應(yīng);⑤沖擊速度低，沖擊產(chǎn)生的能量低，宏觀裂紋較少;沖擊速度高，沖擊產(chǎn)生的能量高，宏觀裂紋多，碎塊較小