發(fā)布時間：2021-07-26 17:02

　　混凝土是目前最大宗的建筑材料,廣泛應用于各種工業(yè)與民用建筑中,如超高層建筑、跨海大橋和核電站等。由于材料的各相成分在微細觀尺度上的隨機分布,混凝土材料具有非均勻性,宏觀層面表現(xiàn)出非線性的力學行為�；诙喑叨确治龅挠^點,混凝土的宏觀力學性能,可以從細觀尺度上的結(jié)構(gòu)特征得到解釋和驗證。為了對混凝土結(jié)構(gòu)更好地展開結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計評估,本文對混凝土的細觀力學特性進行系統(tǒng)的研究,利用細觀有限元的模擬手段,探討混凝土各相材料成分在細觀結(jié)構(gòu)中的分布與宏觀力學響應之間的聯(lián)系,揭示破壞失效的機理,最終建立混凝土細觀結(jié)構(gòu)-宏觀性能的對應關(guān)系。首先,本文基于蒙特卡洛方法來生成混凝土的隨機骨料的結(jié)構(gòu),將細觀結(jié)構(gòu)的隨機性轉(zhuǎn)化為數(shù)學上的隨機變量,并使其遵從均勻分布,建立合理簡化的混凝土細觀結(jié)構(gòu)�；诶硐氲母焕占壟淝�和瓦拉文公式,求出每一級粒徑骨料的顆粒數(shù)目,通過MATLAB的編程語言自動生成隨機骨料的特征參數(shù),并利用ABAQUS建立細觀有限元模型,對其進行數(shù)值求解,將數(shù)值結(jié)果與試驗結(jié)果對比表明數(shù)值模擬的有效性。第二,本文基于混凝土的細觀有限元模型,模擬了2-D模型在單軸靜態(tài)拉伸和壓縮載荷下的宏觀力學響應,通過參數(shù)... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

混凝土建筑結(jié)構(gòu)

圖 1-2 混凝土材料的研究尺度Fig.1-2 Research scale of concrete materials觀尺度（Macro-scale）：研究尺度大于 100mm。一般認為當混凝土尺寸大骨料體積的 3~5 倍，會忽略掉混凝土材料的非均質(zhì)特征，從而在宏觀均質(zhì)性。宏觀尺度通常應用于工程結(jié)構(gòu)當中，忽略其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性在宏觀統(tǒng)計意義上的平均值。針對混凝土宏觀尺度上的試驗結(jié)果和理論全面的，當前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計正是基于宏觀層次上試驗結(jié)果的統(tǒng)計平均果雖然不能反映混凝土破壞的非均質(zhì)性本質(zhì)，但卻是驗證其他尺度上試值模擬不可或缺的重要依據(jù)。觀尺度（Meso-scale）：研究尺度從 10μm 到 100mm 范圍內(nèi)變化不等。細相對的概念，不同體系有不同的范圍，針對混凝土，認為其細觀尺度范圍為mm。在宏觀尺度中假設(shè)混凝土為連續(xù)均質(zhì)體，但在細觀層次上，認為混骨料、水泥砂漿以及界面過渡區(qū)構(gòu)成的復合材料，盡管認為三相成分是勻

太原理工大學碩士研究生學位論文-scale）：研究尺度在 100nm ~10μm 范圍的量級上展開分析，例如水泥水化物顆顯微鏡觀察水泥水化物的晶體結(jié)構(gòu)及分未水化顆粒以及各種毛細孔的空間分布視為均勻體�；炷恋膹姸�、滲透性和前雖然對于水泥漿體成分的空間結(jié)構(gòu)具準確的混凝土微觀結(jié)構(gòu)-宏觀性能對應關(guān)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]混凝土材料真實動態(tài)強度及率效應機理研究[J]. 王國盛,路德春,杜修力,李萌,穆嵩.  工程力學. 2018(06)
[2]基于兩相隨機介質(zhì)的混凝土破壞全過程模擬[J]. 梁詩雪,李杰.  工程力學. 2018(02)
[3]混凝土材料動態(tài)拉伸強度的應變率強化規(guī)律[J]. 高光發(fā).  高壓物理學報. 2017(05)
[4]再生混凝土力學性能的應變率敏感性數(shù)值模擬[J]. 李龍,肖建莊,黃凱文.  東南大學學報(自然科學版). 2017(04)
[5]基于Voronoi方法的混凝土三維隨機粗骨料模型[J]. 徐樂,楊會偉,胡建星,路國運,王志華.  建筑結(jié)構(gòu)學報. 2015(S2)
[6]圖像分析宏觀孔孔隙率對混凝土抗壓強度的影響[J]. 朱洪波,閆美珠,李晨,成軼杰,吳凱凡.  建筑材料學報. 2015(02)
[7]粗骨料形狀對混凝土力學性質(zhì)的影響[J]. 邢心魁,劉晶,孫冠曉,閆茂龍,張坤鵬.  混凝土. 2014(02)
[8]粗骨料體積分數(shù)對混凝土彈模和抗壓強度的影響[J]. 韓宇棟,張君,王振波.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2013(04)
[9]基于細觀力學的混凝土軸向抗拉性能數(shù)值模擬[J]. 鄭金城,祝磊,彭剛,宋來忠.  武漢大學學報(工學版). 2013(02)
[10]粗骨料體積含量對混凝土斷裂參數(shù)的影響[J]. 韓宇棟,張君,高原.  工程力學. 2013(03)



本文編號：3303975