基于黏結(jié)裂縫模型的混凝土細(xì)觀損傷模擬
本文選題:損傷 + 混凝土; 參考:《混凝土》2017年08期
【摘要】:將混凝土視作由骨料、砂漿和交界面層(ITZ)構(gòu)成,采用黏結(jié)特性描述材料界面間的相互作用,建立了混凝土細(xì)觀黏結(jié)裂縫有限元模型。定義混凝土的微裂紋密度和裂紋聚合程度兩種損傷度量參數(shù),描述微裂紋的起裂、生長與相互連接匯合乃至試樣失效過程。通過對10個試樣的拉伸模擬發(fā)現(xiàn)了單主裂紋和雙主裂紋兩種失效模式。對試樣平均應(yīng)力、微裂紋密度和裂紋聚合程度與應(yīng)變之間關(guān)系的分析表明,混凝土在損傷失效過程中存在明顯的微裂紋成核區(qū)與裂紋聚合區(qū)。微裂紋成核造成的初期損傷具有隨機(jī)性與全場性,導(dǎo)致試樣在峰值應(yīng)力前出現(xiàn)非線性。裂紋聚合造成的后期損傷具有局部化特征,是導(dǎo)致峰值應(yīng)力后軟化的直接原因,并且裂紋聚合程度損傷變量能夠反映不同拉伸失效模式的軟化特性。
[Abstract]:The concrete is considered to be composed of aggregate, mortar and interfacial layer ITZ. The finite element model of concrete meso-bond crack is established by using the bonding characteristics to describe the interaction between the interface of the material. The microcrack density and crack polymerization degree of concrete are defined to describe the crack initiation, growth and interconnectedness, as well as the failure process of the specimen. Through the tensile simulation of 10 specimens, two failure modes, single main crack and double main crack, were found. The analysis of the relationship among average stress, microcrack density, degree of crack polymerization and strain shows that there are obvious microcrack nucleation zone and crack polymerization zone in the process of damage failure of concrete. The initial damage caused by microcrack nucleation is random and full-field, which leads to the nonlinearity of the specimen before the peak stress. The late damage caused by crack polymerization is localized, which is the direct cause of post-peak stress softening, and the damage variable of crack polymerization degree can reflect the softening characteristics of different tensile failure modes.
【作者單位】: 中國工程物理研究院總體工程研究所;
【基金】:國家自然科學(xué)基金重大研究計劃項(xiàng)目(11390361)
【分類號】:TU528
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:1961065
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