本文關(guān)鍵詞： 裂紋混凝土 三維滲透性 相互作用直推解 嵌入單元 彈性比擬　出處：《工程力學(xué)》2017年07期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：該文假設(shè)含裂紋的混凝土材料是由孔隙基體和裂紋組成的二相復(fù)合材料,基于相互作用直推法(IDD)給出了三維周期裂紋滲透性的表達(dá)式。基于單元嵌入技術(shù)和彈性比擬的數(shù)值模擬新方法,解決了三維細(xì)觀連續(xù)有限元實(shí)體模型的建模和網(wǎng)格劃分問題,實(shí)現(xiàn)了含混凝土裂紋的三維滲透模擬。假設(shè)裂紋為圓盤狀,引入周期性的概念并提出三維周期裂紋結(jié)構(gòu)模型,分析裂紋直徑、裂紋周期、裂紋傾角和裂紋間距等因素對整體等效滲透性能的影響。將得到的數(shù)值解和IDD理論解進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明:在裂紋密度較低時(shí),數(shù)值解和理論解吻合得很好,但隨著裂紋密度的增大,二者之間的誤差逐漸增大;當(dāng)裂紋趨于連通時(shí),IDD解低估了裂紋之間的近場相互作用而偏離數(shù)值解;裂紋接近連通時(shí),整體等效滲透率與裂紋密度呈對數(shù)關(guān)系,可用漸進(jìn)對數(shù)表達(dá)式準(zhǔn)確描述。
[Abstract]:In this paper, it is assumed that the cracked concrete material is a two-phase composite composed of pore matrix and crack. Based on the interaction direct method (IDD), the expression of 3-D periodic crack permeability is given. Based on the element embedding technique and the new numerical simulation method of elastic analogy, the modeling and meshing problems of three-dimensional meso-continuous finite element model are solved. The three-dimensional permeation simulation of concrete cracks is realized. The concept of periodicity is introduced, and a three-dimensional periodic crack structure model is proposed to analyze the crack diameter and crack period. The effects of crack dip angle and crack spacing on the equivalent permeability of the whole system are compared and analyzed. The results show that the numerical solution is in good agreement with the theoretical solution when the crack density is low. However, with the increase of crack density, the error between them increases gradually; when the crack tends to be connected, the IDD solution underestimates the near-field interaction between the cracks and deviates from the numerical solution; when the crack is close to connected, the IDD solution deviates from the numerical solution. There is a logarithmic relationship between the integral equivalent permeability and the crack density, which can be accurately described by the asymptotic logarithmic expression.
【作者單位】： 清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2013CB035902) 國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(51339003) 水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主科研課題項(xiàng)目(2016-KY-05)
【分類號】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1526709