仿鋼纖維輕骨料混凝土力學性能細觀數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2021-04-30 21:38
有機仿鋼纖維在改善混凝土的抗壓強度、韌性和較大自重等性能方面表現(xiàn)出色,以及在替代鋼纖維的應用前景上非常樂觀。但現(xiàn)階段對于仿鋼纖維輕骨料混凝土的研究絕大部分的思路都是通過試驗配置一定組別的混凝土,改變相關影響因素,經(jīng)過一定的養(yǎng)護期限,由試驗結果與對照組的對比分析某變量影響的大小,從而確定最優(yōu)摻量。這樣的一種試驗過程不僅周期長、花費高,而且還帶來嚴重的浪費和建筑材料的污染問題。同時宏觀實驗也難以達到分析混凝土內(nèi)部細觀力學機理研究的效果。從另一方面來說,混凝土的性能影響因素是多且復雜的,有時各種影響因素之間還存在耦合的情況,顯然僅僅通過試驗來查明主要影響因素和最優(yōu)摻量已顯得跟不上時代的發(fā)展。工欲善其事,必先利其器,隨著計算機科學和有限元理論的發(fā)展,我們需要借助這兩種有力的工具,運用仿真數(shù)值模擬技術幫助我們提高研究能力和效率。本文以強度為C30的輕骨料混凝土為基礎,將天然浮石和仿鋼纖維混合配置成輕骨料仿鋼纖維混凝土,養(yǎng)護一定齡期后,對其進行抗壓強度試驗研究,通過分析試驗數(shù)據(jù)和宏觀現(xiàn)象,探討并總結纖維這一變量對混凝土整體性能如抗壓強度、剛度、裂紋發(fā)生方式和變形的影響。其次,在此基礎之上,使用MA...
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 仿鋼纖維輕骨料混凝土研究概況
1.2.1 纖維的分類及特點
1.2.2 輕骨料的分類及特點
1.2.3 仿鋼纖維輕骨料混凝土研究與應用
1.3 混凝土研究方向
1.3.1 研究尺度的分類
1.3.2 在細觀層次上混凝土的研究方法
1.4 本文的主要內(nèi)容
2 試件制作及力學試驗
2.1 材料及性能
2.1.1 水泥
2.1.2 天然浮石
2.1.3 細骨料
2.1.4 有機仿鋼纖維
2.1.5 減水劑
2.2 試驗
2.2.1 試驗方案
2.2.2 試驗配比設計
2.2.3 試件成型
2.2.4 試驗儀器
2.2.5 力學性能試驗方法
2.3 抗壓強度試驗結果與分析
2.4 小結
3 有機仿鋼纖維混凝土隨機骨料模型的建立
3.1 蒙特卡洛法及偽隨機數(shù)
3.1.1 蒙特卡洛法
3.1.2 偽隨機數(shù)
3.2 級配理論
3.2.1 級配理論概述
3.2.2 二維骨料級配曲線
3.3 纖維圓形骨料混凝土模型生成
3.3.1 模型生成要點
3.3.2 模型生成實例
3.4 多邊形骨料纖維混凝土模型的生成
3.4.1 模型生成要點
3.4.2 仿鋼纖維混凝土模型生成實例
3.4.3 各纖維摻量模型生成實例
3.5 小結
4 仿鋼纖維混凝土的仿真數(shù)值模擬
4.1 ABAQUS及有限元單元法
4.1.1 ABAQUS概述
4.1.2 ABAQUS在土木領域的應用
4.1.3 IGES文件及數(shù)據(jù)交換
4.1.4 有限元法的基本原理
4.2 仿鋼纖維混凝土的數(shù)值仿真
4.2.1 模型材料參數(shù)的選取
4.2.2 加載方式和邊界條件
4.2.3 模擬結果及分析
4.3 本章小結
5 結論與展望
5.1 結論
5.1.1 試驗部分結論
5.1.2 模型生成部分
5.1.3 ABAQUS仿真模擬部分
5.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼纖維增強超高性能混凝土抗壓性能的細觀數(shù)值模擬[J]. 趙秋山,徐慎春,劉中憲. 復合材料學報. 2018(06)
[2]輕骨料混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 高旭,翁維素,孫婧. 河北建筑工程學院學報. 2016(02)
[3]纖維混凝土二維細觀結構中骨料與纖維隨機投放的數(shù)值模擬[J]. 李革,艾智丹,李彥. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版). 2015(06)
[4]纖維彈性模量對輕骨料混凝土氣泡分形維數(shù)和耐久性影響[J]. 劉浩洋,李紅云,鄒春霞. 硅酸鹽通報. 2015(10)
[5]混雜纖維混凝土動態(tài)壓縮性能試驗及數(shù)值模擬研究[J]. 陳猛,李藝,盧哲安,黃憲禮. 混凝土. 2015(08)
[6]鋼纖維改善混凝土力學性能和微觀結構的研究[J]. 白敏,牛荻濤,姜磊,苗元耀. 硅酸鹽通報. 2013(10)
[7]有機仿鋼纖維增強混凝土斷裂韌性及抗裂性能研究[J]. 常洪雷,金祖權,任鵬程. 混凝土. 2013(02)
[8]高性能仿鋼纖維增強混凝土的抗彎韌性研究[J]. 史小興,張孝南,劉海明,李翠萍. 混凝土世界. 2012(09)
[9]仿鋼纖維增強輕骨料混凝土性能研究[J]. 張榮輝,李健. 新型建筑材料. 2012(05)
[10]輕骨料混凝土的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 付達新. 中國建材科技. 2009(06)
碩士論文
[1]PVA纖維混凝土的力學性能研究及有限元分析[D]. 熊陽.湖北工業(yè)大學 2016
[2]高性能混凝土高溫損傷試驗及溫度場模擬研究[D]. 張橋.太原理工大學 2016
[3]鋼-PVA混雜纖維混凝土動態(tài)本構模型及其有限元分析[D]. 崔昭.華南理工大學 2016
[4]混凝土應力-應變曲線試驗研究與隨機損傷本構模型[D]. 吳博.西安建筑科技大學 2015
[5]纖維於泥制陶粒混凝土基本力學性能研究[D]. 熊宇凱.西安建筑科技大學 2015
[6]混合骨料混凝土力學性能的仿真模擬[D]. 趙書山.北方工業(yè)大學 2014
[7]鋼纖維混凝土細觀層次數(shù)值模擬研究[D]. 劉豐.華南理工大學 2014
[8]混雜纖維混凝土二維隨機建模方法研究[D]. 徐彬.武漢理工大學 2014
[9]EPS多孔混凝土力學性能試驗及三維數(shù)值模擬研究[D]. 吳震.上海交通大學 2012
[10]自密實輕骨料混凝土力學性能數(shù)值模擬[D]. 高利甲.湖南科技大學 2011
本文編號:3169522
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 仿鋼纖維輕骨料混凝土研究概況
1.2.1 纖維的分類及特點
1.2.2 輕骨料的分類及特點
1.2.3 仿鋼纖維輕骨料混凝土研究與應用
1.3 混凝土研究方向
1.3.1 研究尺度的分類
1.3.2 在細觀層次上混凝土的研究方法
1.4 本文的主要內(nèi)容
2 試件制作及力學試驗
2.1 材料及性能
2.1.1 水泥
2.1.2 天然浮石
2.1.3 細骨料
2.1.4 有機仿鋼纖維
2.1.5 減水劑
2.2 試驗
2.2.1 試驗方案
2.2.2 試驗配比設計
2.2.3 試件成型
2.2.4 試驗儀器
2.2.5 力學性能試驗方法
2.3 抗壓強度試驗結果與分析
2.4 小結
3 有機仿鋼纖維混凝土隨機骨料模型的建立
3.1 蒙特卡洛法及偽隨機數(shù)
3.1.1 蒙特卡洛法
3.1.2 偽隨機數(shù)
3.2 級配理論
3.2.1 級配理論概述
3.2.2 二維骨料級配曲線
3.3 纖維圓形骨料混凝土模型生成
3.3.1 模型生成要點
3.3.2 模型生成實例
3.4 多邊形骨料纖維混凝土模型的生成
3.4.1 模型生成要點
3.4.2 仿鋼纖維混凝土模型生成實例
3.4.3 各纖維摻量模型生成實例
3.5 小結
4 仿鋼纖維混凝土的仿真數(shù)值模擬
4.1 ABAQUS及有限元單元法
4.1.1 ABAQUS概述
4.1.2 ABAQUS在土木領域的應用
4.1.3 IGES文件及數(shù)據(jù)交換
4.1.4 有限元法的基本原理
4.2 仿鋼纖維混凝土的數(shù)值仿真
4.2.1 模型材料參數(shù)的選取
4.2.2 加載方式和邊界條件
4.2.3 模擬結果及分析
4.3 本章小結
5 結論與展望
5.1 結論
5.1.1 試驗部分結論
5.1.2 模型生成部分
5.1.3 ABAQUS仿真模擬部分
5.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼纖維增強超高性能混凝土抗壓性能的細觀數(shù)值模擬[J]. 趙秋山,徐慎春,劉中憲. 復合材料學報. 2018(06)
[2]輕骨料混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 高旭,翁維素,孫婧. 河北建筑工程學院學報. 2016(02)
[3]纖維混凝土二維細觀結構中骨料與纖維隨機投放的數(shù)值模擬[J]. 李革,艾智丹,李彥. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版). 2015(06)
[4]纖維彈性模量對輕骨料混凝土氣泡分形維數(shù)和耐久性影響[J]. 劉浩洋,李紅云,鄒春霞. 硅酸鹽通報. 2015(10)
[5]混雜纖維混凝土動態(tài)壓縮性能試驗及數(shù)值模擬研究[J]. 陳猛,李藝,盧哲安,黃憲禮. 混凝土. 2015(08)
[6]鋼纖維改善混凝土力學性能和微觀結構的研究[J]. 白敏,牛荻濤,姜磊,苗元耀. 硅酸鹽通報. 2013(10)
[7]有機仿鋼纖維增強混凝土斷裂韌性及抗裂性能研究[J]. 常洪雷,金祖權,任鵬程. 混凝土. 2013(02)
[8]高性能仿鋼纖維增強混凝土的抗彎韌性研究[J]. 史小興,張孝南,劉海明,李翠萍. 混凝土世界. 2012(09)
[9]仿鋼纖維增強輕骨料混凝土性能研究[J]. 張榮輝,李健. 新型建筑材料. 2012(05)
[10]輕骨料混凝土的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 付達新. 中國建材科技. 2009(06)
碩士論文
[1]PVA纖維混凝土的力學性能研究及有限元分析[D]. 熊陽.湖北工業(yè)大學 2016
[2]高性能混凝土高溫損傷試驗及溫度場模擬研究[D]. 張橋.太原理工大學 2016
[3]鋼-PVA混雜纖維混凝土動態(tài)本構模型及其有限元分析[D]. 崔昭.華南理工大學 2016
[4]混凝土應力-應變曲線試驗研究與隨機損傷本構模型[D]. 吳博.西安建筑科技大學 2015
[5]纖維於泥制陶粒混凝土基本力學性能研究[D]. 熊宇凱.西安建筑科技大學 2015
[6]混合骨料混凝土力學性能的仿真模擬[D]. 趙書山.北方工業(yè)大學 2014
[7]鋼纖維混凝土細觀層次數(shù)值模擬研究[D]. 劉豐.華南理工大學 2014
[8]混雜纖維混凝土二維隨機建模方法研究[D]. 徐彬.武漢理工大學 2014
[9]EPS多孔混凝土力學性能試驗及三維數(shù)值模擬研究[D]. 吳震.上海交通大學 2012
[10]自密實輕骨料混凝土力學性能數(shù)值模擬[D]. 高利甲.湖南科技大學 2011
本文編號:3169522
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