【摘要】：混凝土材料廣泛應(yīng)用于建筑工程,橋梁工程等領(lǐng)域,隨著建筑結(jié)構(gòu)和建筑技術(shù)的發(fā)展,對(duì)混凝土材料破壞的控制要求越來(lái)越高,因此研究混凝土的斷裂破壞機(jī)理對(duì)相關(guān)工程領(lǐng)域有重要意義。目前,工程中混凝土斷裂的研究大部分都是基于宏觀唯象本構(gòu),將混凝土材料理想化為均質(zhì)體,缺乏對(duì)混凝土微觀變形和破壞機(jī)理的考慮。本文基于三相細(xì)觀力學(xué)模型,各項(xiàng)組分采用不同本構(gòu),系統(tǒng)地研究了混凝土各相材料的力學(xué)性能對(duì)混凝土材料宏微觀性能的影響。根據(jù)富勒級(jí)配曲線和蒙特卡洛隨機(jī)原理,本文建立二維隨機(jī)圓形骨料代表性體元細(xì)觀力學(xué)模型,對(duì)交界面、砂漿基體、骨料三種組分進(jìn)行了明確的考慮,來(lái)分析混凝土的多尺度變形和破壞行為。針對(duì)交界面厚度、骨料數(shù)量和網(wǎng)格收斂性等方面對(duì)模型進(jìn)行校準(zhǔn),并與真實(shí)尺寸模型作對(duì)比,驗(yàn)證其合理性。本文對(duì)交界面采用粘結(jié)單元本構(gòu),對(duì)砂漿基體采用損傷塑性本構(gòu),對(duì)骨料采用彈性本構(gòu)和損傷塑性本構(gòu)。細(xì)觀力學(xué)模型中各組分的材料參數(shù)通過(guò)將模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比來(lái)標(biāo)定。本文采用均勻化的方法多尺度分析混凝土斷裂行為,建立拉伸荷載作用下宏觀抗拉強(qiáng)度和砂漿抗拉強(qiáng)度及交界面抗拉強(qiáng)度的函數(shù)關(guān)系,和建立拉伸荷載作用下宏觀軟化系數(shù)與砂漿基體軟化系數(shù)的函數(shù)關(guān)系。同時(shí)建立壓縮荷載作用下宏觀抗壓強(qiáng)度和砂漿抗壓強(qiáng)度、砂漿抗拉強(qiáng)度及交界面抗拉強(qiáng)度的函數(shù)關(guān)系。另外,根據(jù)該模型,本文系統(tǒng)地分析了混凝土材料的裂紋產(chǎn)生及擴(kuò)展的過(guò)程與微觀結(jié)構(gòu)和各組分性能之間的關(guān)系,并找出骨料是否發(fā)生破壞的分界線。還研究了雙軸拉伸狀態(tài)下,混凝土宏觀抗拉強(qiáng)度與裂紋之間的關(guān)系。
【圖文】：

混凝土格構(gòu)模型

混凝土隨機(jī)骨料模型
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2601212