仿鋼纖維輕骨料混凝土力學(xué)性能細(xì)觀數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-30 21:38
有機(jī)仿鋼纖維在改善混凝土的抗壓強(qiáng)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(yīng)用前景上非常樂(lè)觀。但現(xiàn)階段對(duì)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(guò)試驗(yàn)配置一定組別的混凝土,改變相關(guān)影響因素,經(jīng)過(guò)一定的養(yǎng)護(hù)期限,由試驗(yàn)結(jié)果與對(duì)照組的對(duì)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(yàn)過(guò)程不僅周期長(zhǎng)、花費(fèi)高,而且還帶來(lái)嚴(yán)重的浪費(fèi)和建筑材料的污染問(wèn)題。同時(shí)宏觀實(shí)驗(yàn)也難以達(dá)到分析混凝土內(nèi)部細(xì)觀力學(xué)機(jī)理研究的效果。從另一方面來(lái)說(shuō),混凝土的性能影響因素是多且復(fù)雜的,有時(shí)各種影響因素之間還存在耦合的情況,顯然僅僅通過(guò)試驗(yàn)來(lái)查明主要影響因素和最優(yōu)摻量已顯得跟不上時(shí)代的發(fā)展。工欲善其事,必先利其器,隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)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(yùn)用仿真數(shù)值模擬技術(shù)幫助我們提高研究能力和效率。本文以強(qiáng)度為C30的輕骨料混凝土為基礎(chǔ),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(hù)一定齡期后,對(duì)其進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究,通過(guò)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)和宏觀現(xiàn)象,探討并總結(jié)纖維這一變量對(duì)混凝土整體性能如抗壓強(qiáng)度、剛度、裂紋發(fā)生方式和變形的影響。其次,在此基礎(chǔ)之上,使用MA...
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(diǎn)
1.2.2 輕骨料的分類及特點(diǎn)
1.2.3 仿鋼纖維輕骨料混凝土研究與應(yīng)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(xì)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(xué)試驗(yàn)
2.1 材料及性能
2.1.1 水泥
2.1.2 天然浮石
2.1.3 細(xì)骨料
2.1.4 有機(jī)仿鋼纖維
2.1.5 減水劑
2.2 試驗(yàn)
2.2.1 試驗(yàn)方案
2.2.2 試驗(yàn)配比設(shè)計(jì)
2.2.3 試件成型
2.2.4 試驗(yàn)儀器
2.2.5 力學(xué)性能試驗(yàn)方法
2.3 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.4 小結(jié)
3 有機(jī)仿鋼纖維混凝土隨機(jī)骨料模型的建立
3.1 蒙特卡洛法及偽隨機(jī)數(shù)
3.1.1 蒙特卡洛法
3.1.2 偽隨機(jī)數(shù)
3.2 級(jí)配理論
3.2.1 級(jí)配理論概述
3.2.2 二維骨料級(jí)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(diǎn)
3.3.2 模型生成實(shí)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(diǎn)
3.4.2 仿鋼纖維混凝土模型生成實(shí)例
3.4.3 各纖維摻量模型生成實(shí)例
3.5 小結(jié)
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(lǐng)域的應(yīng)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(jié)果及分析
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.1.1 試驗(yàn)部分結(jié)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(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼纖維增強(qiáng)超高性能混凝土抗壓性能的細(xì)觀數(shù)值模擬[J]. 趙秋山,徐慎春,劉中憲. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 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(xué)院學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]纖維混凝土二維細(xì)觀結(jié)構(gòu)中骨料與纖維隨機(jī)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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[4]纖維彈性模量對(duì)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(bào). 2015(10)
[5]混雜纖維混凝土動(dòng)態(tài)壓縮性能試驗(yàn)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(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的研究[J]. 白敏,牛荻濤,姜磊,苗元耀. 硅酸鹽通報(bào). 2013(10)
[7]有機(jī)仿鋼纖維增強(qiáng)混凝土斷裂韌性及抗裂性能研究[J]. 常洪雷,金祖權(quán),任鵬程. 混凝土. 2013(02)
[8]高性能仿鋼纖維增強(qiáng)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(qiáng)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(dá)新. 中國(guó)建材科技. 2009(06)
碩士論文
[1]PVA纖維混凝土的力學(xué)性能研究及有限元分析[D]. 熊陽(yáng).湖北工業(yè)大學(xué) 2016
[2]高性能混凝土高溫?fù)p傷試驗(yàn)及溫度場(chǎng)模擬研究[D]. 張橋.太原理工大學(xué) 2016
[3]鋼-PVA混雜纖維混凝土動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型及其有限元分析[D]. 崔昭.華南理工大學(xué) 2016
[4]混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線試驗(yàn)研究與隨機(jī)損傷本構(gòu)模型[D]. 吳博.西安建筑科技大學(xué) 2015
[5]纖維於泥制陶;炷粱玖W(xué)性能研究[D]. 熊宇凱.西安建筑科技大學(xué) 2015
[6]混合骨料混凝土力學(xué)性能的仿真模擬[D]. 趙書山.北方工業(yè)大學(xué) 2014
[7]鋼纖維混凝土細(xì)觀層次數(shù)值模擬研究[D]. 劉豐.華南理工大學(xué) 2014
[8]混雜纖維混凝土二維隨機(jī)建模方法研究[D]. 徐彬.武漢理工大學(xué) 2014
[9]EPS多孔混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)及三維數(shù)值模擬研究[D]. 吳震.上海交通大學(xué) 2012
[10]自密實(shí)輕骨料混凝土力學(xué)性能數(shù)值模擬[D]. 高利甲.湖南科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3169522
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【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(diǎn)
1.2.2 輕骨料的分類及特點(diǎn)
1.2.3 仿鋼纖維輕骨料混凝土研究與應(yīng)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(xì)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(xué)試驗(yàn)
2.1 材料及性能
2.1.1 水泥
2.1.2 天然浮石
2.1.3 細(xì)骨料
2.1.4 有機(jī)仿鋼纖維
2.1.5 減水劑
2.2 試驗(yàn)
2.2.1 試驗(yàn)方案
2.2.2 試驗(yàn)配比設(shè)計(jì)
2.2.3 試件成型
2.2.4 試驗(yàn)儀器
2.2.5 力學(xué)性能試驗(yàn)方法
2.3 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.4 小結(jié)
3 有機(jī)仿鋼纖維混凝土隨機(jī)骨料模型的建立
3.1 蒙特卡洛法及偽隨機(jī)數(shù)
3.1.1 蒙特卡洛法
3.1.2 偽隨機(jī)數(shù)
3.2 級(jí)配理論
3.2.1 級(jí)配理論概述
3.2.2 二維骨料級(jí)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(diǎn)
3.3.2 模型生成實(shí)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(diǎn)
3.4.2 仿鋼纖維混凝土模型生成實(shí)例
3.4.3 各纖維摻量模型生成實(shí)例
3.5 小結(jié)
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(lǐng)域的應(yīng)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(jié)果及分析
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.1.1 試驗(yàn)部分結(jié)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(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼纖維增強(qiáng)超高性能混凝土抗壓性能的細(xì)觀數(shù)值模擬[J]. 趙秋山,徐慎春,劉中憲. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 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(xué)院學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]纖維混凝土二維細(xì)觀結(jié)構(gòu)中骨料與纖維隨機(jī)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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[4]纖維彈性模量對(duì)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(bào). 2015(10)
[5]混雜纖維混凝土動(dòng)態(tài)壓縮性能試驗(yàn)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(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的研究[J]. 白敏,牛荻濤,姜磊,苗元耀. 硅酸鹽通報(bào). 2013(10)
[7]有機(jī)仿鋼纖維增強(qiáng)混凝土斷裂韌性及抗裂性能研究[J]. 常洪雷,金祖權(quán),任鵬程. 混凝土. 2013(02)
[8]高性能仿鋼纖維增強(qiáng)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(qiáng)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(dá)新. 中國(guó)建材科技. 2009(06)
碩士論文
[1]PVA纖維混凝土的力學(xué)性能研究及有限元分析[D]. 熊陽(yáng).湖北工業(yè)大學(xué) 2016
[2]高性能混凝土高溫?fù)p傷試驗(yàn)及溫度場(chǎng)模擬研究[D]. 張橋.太原理工大學(xué) 2016
[3]鋼-PVA混雜纖維混凝土動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型及其有限元分析[D]. 崔昭.華南理工大學(xué) 2016
[4]混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線試驗(yàn)研究與隨機(jī)損傷本構(gòu)模型[D]. 吳博.西安建筑科技大學(xué) 2015
[5]纖維於泥制陶;炷粱玖W(xué)性能研究[D]. 熊宇凱.西安建筑科技大學(xué) 2015
[6]混合骨料混凝土力學(xué)性能的仿真模擬[D]. 趙書山.北方工業(yè)大學(xué) 2014
[7]鋼纖維混凝土細(xì)觀層次數(shù)值模擬研究[D]. 劉豐.華南理工大學(xué) 2014
[8]混雜纖維混凝土二維隨機(jī)建模方法研究[D]. 徐彬.武漢理工大學(xué) 2014
[9]EPS多孔混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)及三維數(shù)值模擬研究[D]. 吳震.上海交通大學(xué) 2012
[10]自密實(shí)輕骨料混凝土力學(xué)性能數(shù)值模擬[D]. 高利甲.湖南科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3169522
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