本文關(guān)鍵詞：粘聚力模型在混凝土裂紋擴(kuò)展中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：混凝土是世界上使用最廣泛建筑材料之一。由于混凝土結(jié)構(gòu)所用材料和所處環(huán)境的特點(diǎn)，使得混凝土結(jié)構(gòu)不可避免的出現(xiàn)開(kāi)裂、性能劣化，，最終產(chǎn)生耐久性問(wèn)題。粘聚力裂縫模型可以很好的描述混凝土裂紋尖端斷裂過(guò)程區(qū)的力學(xué)性能�；炷淋浕�反映了混凝土材料在達(dá)到抗拉強(qiáng)度后，其剩余強(qiáng)度和表現(xiàn)變形之間的關(guān)系，是粘聚力裂縫模型的重要內(nèi)容。本文基于擴(kuò)展有限元方法和粘聚力模型研究了混凝土裂紋擴(kuò)展過(guò)程。主要研究工作如下： （1）分析了線性軟化曲線與非線性軟化曲線，并在此基礎(chǔ)上提出多階段軟化曲線本構(gòu)模型。并把采用這種曲線的數(shù)值模擬結(jié)果和文獻(xiàn)中相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，表明多階段軟化曲線在表示混凝土的軟化行為上具有一定的可信度和有效性。 （2）研究了粘聚力裂縫模型確定初始裂縫位置的方法，以及在ABAQUS中實(shí)現(xiàn)時(shí)采用的牽引力-分離法則，介紹了針對(duì)Ⅰ型裂縫擴(kuò)展粘聚力模型的迭代算法，并提出了需要確定裂紋擴(kuò)展方向的復(fù)合型裂紋的迭代算法。 （3）在有限元計(jì)算軟件ABAQUS平臺(tái)上分析了Ⅰ型裂紋梁和復(fù)合型裂紋梁在斷裂過(guò)程中裂縫的擴(kuò)展過(guò)程以及構(gòu)件的荷載-裂紋嘴張開(kāi)位移曲線，把擴(kuò)展問(wèn)題的模擬結(jié)果與文獻(xiàn)中試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，用此來(lái)驗(yàn)證數(shù)值方法分析裂縫擴(kuò)展問(wèn)題的準(zhǔn)確性，證明了擴(kuò)展有限元捕捉復(fù)雜形狀裂縫的優(yōu)勢(shì)。用本文提出的模型本構(gòu)關(guān)系分析了混凝土重力壩的裂縫擴(kuò)展情況與應(yīng)力分布規(guī)律，驗(yàn)證了模型的有效性。
【關(guān)鍵詞】：混凝土 粘聚力裂縫 擴(kuò)展有限元 斷裂過(guò)程區(qū)
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究的背景和意義9-10
• 1.2 混凝土開(kāi)裂的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 混凝土開(kāi)裂模擬的數(shù)值方法11-14
• 1.3.1 有限元法11-12
• 1.3.2 邊界元法12
• 1.3.3 無(wú)網(wǎng)格法12-13
• 1.3.4 數(shù)值流形法13
• 1.3.5 擴(kuò)展有限元法13-14
• 1.4 本文的主要工作內(nèi)容14-15
• 第2章 混凝土斷裂力學(xué)基本理論15-28
• 2.1 引言15-16
• 2.2 混凝土的本構(gòu)關(guān)系16-18
• 2.2.1 混凝土的斷裂機(jī)理16-17
• 2.2.2 線彈性斷裂力學(xué)模型17
• 2.2.3 非線性斷裂力學(xué)模型17-18
• 2.3 有限元分析中混凝土裂縫模型18-19
• 2.3.1 分離裂縫模型18-19
• 2.3.2 彌散裂縫模型19
• 2.4 粘聚力裂縫本構(gòu)模型19-24
• 2.4.1 粘聚帶的概念19-20
• 2.4.2 粘聚帶的性質(zhì)20
• 2.4.3 粘聚區(qū)本構(gòu)關(guān)系20-24
• 2.5 粘聚力模型的有限元實(shí)現(xiàn)24-27
• 2.5.1 多階段粘聚力模型軟化曲線24-25
• 2.5.2 軟化曲線參數(shù)的確定方法25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 粘聚裂縫模型的擴(kuò)展有限元方法28-45
• 3.1 擴(kuò)展有限元法的基本思想28-35
• 3.1.1 單位分解法28-29
• 3.1.2 水平集法29-30
• 3.1.3 擴(kuò)充形函數(shù)30-31
• 3.1.4 離散方程和不連續(xù)場(chǎng)積分31-35
• 3.2 粘聚裂縫問(wèn)題的基本方程35-37
• 3.3 粘聚裂縫擴(kuò)展分析算法37-41
• 3.3.1 Ⅰ型裂縫擴(kuò)展迭代算法37-40
• 3.3.2 復(fù)合型裂縫迭代算法40-41
• 3.4 粘聚力模型的擴(kuò)展有限元在 ABAQUS 中的實(shí)現(xiàn)41-44
• 3.4.1 初始裂縫位置41-42
• 3.4.2 裂縫初始判定準(zhǔn)則42-43
• 3.4.3 ABAQUS 中 XFEM 的局限性43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 混凝土的開(kāi)裂數(shù)值模擬45-59
• 4.1 引言45
• 4.2 Ⅰ型裂縫梁裂縫擴(kuò)展的數(shù)值模擬45-49
• 4.2.1 模型簡(jiǎn)圖45-46
• 4.2.2 裂縫應(yīng)力分析46-49
• 4.2.3 計(jì)算結(jié)果分析49
• 4.3 復(fù)合型裂縫梁裂縫開(kāi)裂計(jì)算49-54
• 4.3.1 數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)圖49-51
• 4.3.2 裂縫與應(yīng)力分析51-53
• 4.3.3 計(jì)算結(jié)果對(duì)比53-54
• 4.4 混凝土重力壩裂縫的有限元模擬54-58
• 4.4.1 工程概況54-55
• 4.4.2 變形及裂紋擴(kuò)展分析55-57
• 4.4.3 重力壩有無(wú)裂紋的應(yīng)力對(duì)比分析57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 結(jié)論與展望59-61
• 5.1 結(jié)論59
• 5.2 展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄 讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊慶生,楊衛(wèi);斷裂過(guò)程的有限元模擬[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);1997年04期

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本文編號(hào)：317938