離散單元法是當(dāng)今非連續(xù)介質(zhì)力學(xué)數(shù)值方法中應(yīng)用于巖石和混凝土結(jié)構(gòu)的最廣泛而且最有效地方法之一。通過(guò)宏觀力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)確定細(xì)觀參數(shù)取值是限制離散單元法進(jìn)一步應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。為了模擬混凝土骨料顆粒間的咬合作用,本文提出了一種不改變模型孔隙率、不添加刪除顆粒的隨機(jī)CLUMP顆粒生成方法,并利用該方法建立了混凝土材料單軸壓縮實(shí)驗(yàn)和劈裂抗拉實(shí)驗(yàn)三維顆粒流程序(Particle Flow Code in 3 dimension,PFC^3D)計(jì)算模型并對(duì)模型進(jìn)行了PFC^3D模擬。經(jīng)合理簡(jiǎn)化,選取了5個(gè)控制材料宏觀響應(yīng)的細(xì)觀本構(gòu)模型參數(shù)進(jìn)行參數(shù)反演。使用不含交叉項(xiàng)的四次多項(xiàng)式構(gòu)造響應(yīng)面,建立了細(xì)觀參數(shù)與宏觀響應(yīng)的映射關(guān)系。定義目標(biāo)函數(shù)為宏觀響應(yīng)的多項(xiàng)式計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)值的均方差最小,求解一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題,得到細(xì)觀參數(shù)的反演值。使用細(xì)觀參數(shù)反演值進(jìn)行PFC^3D模擬得到的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,宏觀響應(yīng)在各個(gè)載荷步上的相對(duì)誤差均值最小為5.58%,這一結(jié)果證明了細(xì)觀參數(shù)反演的有效性和使用CLUMP顆粒建模的合理性。采用反演得到的細(xì)觀參數(shù)對(duì)南京長(zhǎng)江隧道管... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 顆粒流方法簡(jiǎn)介
    1.1 顆粒流方法的基本理論
    1.2 PFC~(3D)中的基本元素
        1.2.1 顆粒(Ball)
        1.2.2 墻面(Wall)
        1.2.3 接觸(Contact)
        1.2.4 塊體(Clump)
        1.2.5 測(cè)量球(MeasurementSphere)
    1.3 PFC~(3D)的中的細(xì)觀本構(gòu)模型
        1.3.1 接觸剛度模型
        1.3.2 滑移模型
        1.3.3 粘結(jié)模型
    1.4 PFC~(3D)中邊界條件的施加
    1.5 本章小結(jié)
2 混凝土材料宏觀力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的PFC~(3D)模擬
    2.1 實(shí)驗(yàn)概況
    2.2 細(xì)觀參數(shù)的選取
    2.3 基于CLUMP顆粒的PFC~(3D)模型
    2.4 本章小結(jié)
3 混凝土材料細(xì)觀本構(gòu)模型參數(shù)反演
    3.1 參數(shù)反演基本原理
    3.2 細(xì)觀參數(shù)對(duì)宏觀力學(xué)性能的影響
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 細(xì)觀參數(shù)反演結(jié)果
        3.3.2 不同M取值對(duì)細(xì)觀參數(shù)的影響
        3.3.3 不同混凝土標(biāo)號(hào)對(duì)細(xì)觀參數(shù)的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 混凝土管片接頭力學(xué)性能PFC~(3D)模擬
    4.1 管片接頭分析的理論基礎(chǔ)
    4.2 管片接頭模型建立
    4.3 模擬結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A C60混凝土M=3時(shí)各細(xì)觀參數(shù)組合對(duì)應(yīng)的宏觀響應(yīng)
附錄B C60混凝土M=3時(shí)各載荷步對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面系數(shù)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3333035