本文關(guān)鍵詞：混凝土雙K斷裂參數(shù)的細(xì)觀數(shù)值模擬研究

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【摘要】：從細(xì)觀角度來分析,混凝土可以看做由骨料、砂漿、前兩者之間的結(jié)合面組成的復(fù)雜的三相非均質(zhì)材料。由于組成混凝土不同材料具有不同物理特性,這就決定了混凝土復(fù)雜多變的力學(xué)性能,加上周圍環(huán)境、外荷載施加等情況,以至于混凝土的破壞機(jī)理變得更加復(fù)雜,為其斷裂機(jī)理的研究增加了很大的難度。考慮到混凝土本身具有的多項優(yōu)點,在其使用過程中,它的結(jié)構(gòu)安全性、技能合理性以及價值經(jīng)濟(jì)性有著不可忽視的社會意義,并被廣泛應(yīng)用于土木工程中。這就要求研究人員對混凝土斷裂機(jī)理進(jìn)行深入研究,以使其能為國民經(jīng)濟(jì)所用。近年來,基于細(xì)觀結(jié)構(gòu)的混凝土斷裂力學(xué)的研究也逐漸得到認(rèn)可與成熟。本文主要對混凝土雙K斷裂參數(shù)進(jìn)行了以下的研究：(1)本文選用了混凝土細(xì)觀隨機(jī)骨料模型,對混凝土的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行計算分析。從細(xì)觀層次出發(fā),將混凝土視為三相復(fù)合材料,針對二維隨機(jī)多邊形骨料模型,對其裂縫擴(kuò)展進(jìn)行進(jìn)一步研究。利用MATLAB將原有的橢圓基多邊形骨料的生成程序重新編制為隨機(jī)多邊形骨料生成程序,對多邊形骨料生成方法的優(yōu)化,提高計算的精確度：(2)通過分析不同斷裂模型的優(yōu)缺點,包括虛擬斷裂模型、斷裂帶模型(CBM)、兩參數(shù)斷裂模型(TPFM)、等效裂縫模型(ECM)和尺寸效應(yīng)模型(SEM)等,本文選取雙K參數(shù)模型進(jìn)行計算分析混凝土的斷裂韌度；(3)采用小尺寸S×h×t為400×200×120mm3的模型利用現(xiàn)有的實驗?zāi)Ｐ统叽邕M(jìn)行數(shù)值模擬,采用雙K斷裂模型計算雙K參數(shù),實驗結(jié)果在允許范圍內(nèi)：(4)采用大尺寸S×h×t為900×300×300mm3的模型,采用不同縫高比,用有限元軟件ABAQUS的損傷斷裂模型,對混凝土材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析與計算,利用雙K模型計算雙K斷裂參數(shù),即起裂韌度參數(shù)和斷裂韌度參數(shù),分析不同縫高比、不同骨料含量、不同骨料形狀對混凝土破壞形態(tài)的影響；(5)通過相應(yīng)的計算結(jié)果、分析曲線得出影響混凝土的起裂斷裂韌度和穩(wěn)定斷裂韌度的因素,為研究混凝土宏觀裂縫提供有力的依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU528

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本文編號：1202217