隨著水利事業(yè)的迅速發(fā)展,越來(lái)越多的國(guó)家和地區(qū)都在建設(shè)高的混凝土壩,而碾壓混凝土結(jié)構(gòu)自身具有很多優(yōu)點(diǎn),所以碾壓混凝土壩將作為未來(lái)建設(shè)高壩的主要壩型。由于碾壓混凝土壩處于復(fù)雜的外界環(huán)境中,特別是處于高寒地區(qū)的碾壓混凝土壩常年經(jīng)受凍融損傷過(guò)程。因此本文以碾壓混凝土凍融損傷三軸壓縮性能為研究對(duì)象,通過(guò)分析碾壓混凝土不同凍融次數(shù)下三軸壓縮后的宏觀、細(xì)觀、微觀破壞性能,為寒冷地區(qū)的碾壓混凝土壩提供理論支撐。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究:（1）通過(guò)碾壓混凝土凍融循環(huán)后三軸壓縮試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)碾壓混凝土凍融侵蝕作用是一個(gè)從表面到內(nèi)部逐漸遞進(jìn)的過(guò)程,隨著凍融次數(shù)的增加,碾壓混凝土凍融破壞越來(lái)越嚴(yán)重,質(zhì)量損失率呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢(shì),損傷層厚度逐漸增加,碾壓混凝土凍融損傷三軸壓縮破壞也越來(lái)越嚴(yán)重。（2）采用離散元軟件PFC3D進(jìn)行碾壓混凝土數(shù)值模型細(xì)觀參數(shù)的標(biāo)定,發(fā)現(xiàn)在相同圍壓和加載速度下8種不同細(xì)觀參數(shù)對(duì)碾壓混凝土力學(xué)性能參數(shù)的影響不同,為后面的凍融循環(huán)作用下碾壓混凝土數(shù)值模型的細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定提供參考依據(jù)。（3）通過(guò)PFC3D軟件建立正確的凍融損傷碾壓數(shù)值模型,在此基礎(chǔ)上研究碾壓混凝土軸向應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)上兩個(gè)... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

混凝土三種不同結(jié)構(gòu)

1緒論7圖1-2碾壓混凝土凍融損傷三軸試驗(yàn)技術(shù)路線(xiàn)圖Fig.1-2Technicalrouteoftriaxialtestforfreeze-thawdamageofRCC

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖2-1顆粒流離散元法計(jì)算原理圖Fig.2-1Particleflowdiscreteelementmethodcalculationprinciple2.1.2離散元法的優(yōu)點(diǎn)離散元法與傳統(tǒng)數(shù)值模擬方法相比有很多的優(yōu)點(diǎn)。具體優(yōu)點(diǎn)如下：（1）離散元法將單元分為顆粒和顆粒簇兩種類(lèi)型，既可以通過(guò)這兩種單元來(lái)建立數(shù)值模型分析材料的宏觀力學(xué)特性與物理試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比；也可以分析組成材料細(xì)觀顆粒之間的變化。（2）由于離散元法中的顆粒一般被默認(rèn)為剛性體，通過(guò)設(shè)置顆粒與顆粒之間的接觸類(lèi)型以及相關(guān)的細(xì)觀參數(shù)來(lái)改變數(shù)值模型的力學(xué)特性，因此離散元法并不需要直接定義材料的本構(gòu)模型。（3）由于離散元的單元類(lèi)型為顆粒和顆粒簇，所以顆粒與顆粒之間的接觸為點(diǎn)接觸，而傳統(tǒng)數(shù)值模擬方法的接觸一般為塊接觸其接觸最少也的簡(jiǎn)化為兩個(gè)點(diǎn)，相對(duì)于離散元法要復(fù)雜很多，計(jì)算效率降低。同時(shí)顆粒之間接觸的跟蹤以及識(shí)別相較于傳統(tǒng)的數(shù)值模擬方法要容易很多。（4）允許組成材料的細(xì)觀顆粒其位移不受任何限制，可以模擬大變形問(wèn)題。（5）不需要滿(mǎn)足變形協(xié)調(diào)和位移連續(xù)的條件，離散元法認(rèn)為組成材料的細(xì)觀顆粒是相對(duì)獨(dú)立的單元，具有獨(dú)立的細(xì)觀參數(shù)、本構(gòu)關(guān)系以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其變形問(wèn)題是各個(gè)獨(dú)立單元運(yùn)動(dòng)的宏觀顯現(xiàn)。（6）通過(guò)相應(yīng)材料的接觸模型把離散的顆粒粘結(jié)起來(lái)，用來(lái)模擬材料的細(xì)觀特征，可以用來(lái)模擬碾壓混凝土凍融損傷三軸壓縮后的細(xì)觀破壞特征。2.2顆粒流軟件PFC3D簡(jiǎn)介PFC2D/PFC3D軟件是美國(guó)ITASCA公司開(kāi)發(fā)出品的大型商用DEM軟件，包括視圖窗口和代碼窗口兩個(gè)部分，適用于研究離散顆粒大變形、離散顆粒粘結(jié)破壞以及微裂紋發(fā)展規(guī)律等問(wèn)題，是一款用于模擬離散顆粒材料以及復(fù)雜固體力學(xué)問(wèn)題的有效手段。PFC3D是利用顆粒流離散元的方法來(lái)模擬材料顆粒之間的運(yùn)動(dòng)及相?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]硫酸鹽侵蝕與凍融循環(huán)耦合作用下碾壓混凝土層面抗剪強(qiáng)度研究[J]. 李爽,田斌,盧曉春,陳玉璽,陳渴鑫.  人民珠江. 2018(12)
[2]碾壓混凝土單軸壓縮數(shù)值模擬研究[J]. 張業(yè)旭,許艦.  山東工業(yè)技術(shù). 2018(18)
[3]凍融循環(huán)作用下碾壓混凝土抗剪試驗(yàn)分析[J]. 吳銀剛,陳波,楊君,萬(wàn)光義,唐迎旭.  水電能源科學(xué). 2016(12)
[4]嚴(yán)寒地區(qū)碾壓混凝土筑壩技術(shù)及工程實(shí)踐[J]. 鄧銘江.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2016(09)
[5]粗骨料對(duì)混凝土單軸抗壓強(qiáng)度及破壞特征影響的數(shù)值分析[J]. 王云飛,鄭曉娟,王立平,焦華喆.  硅酸鹽通報(bào). 2016(09)
[6]碾壓混凝土碾壓特性的三維離散元數(shù)值模擬[J]. 劉國(guó)華,張寧.  水電能源科學(xué). 2015(06)
[7]基于離散元法的混凝土三軸壓縮破壞試驗(yàn)數(shù)值模擬[J]. 耿紀(jì)瑩,卜建清,高焱.  石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[8]基于Weibull強(qiáng)度理論的混凝土凍融損傷本構(gòu)模型研究[J]. 關(guān)虓,牛荻濤,王家濱,王艷.  混凝土. 2015(05)
[9]凍融后預(yù)應(yīng)力混凝土受彎性能試驗(yàn)及數(shù)值模擬[J]. 張益多,胡強(qiáng)圣,陳妤,劉榮桂.  工業(yè)建筑. 2015(02)
[10]基于細(xì)觀離散元的混凝土端部效應(yīng)分析[J]. 康政,唐欣薇,秦川,周小文.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)

博士論文
[1]基于離散元方法的瀝青混合料勁度模量虛擬試驗(yàn)研究[D]. 田莉.長(zhǎng)安大學(xué) 2008
[2]土工問(wèn)題的顆粒流數(shù)值模擬及應(yīng)用研究[D]. 羅勇.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于顆粒流離散元法的混凝土凍融損傷單軸試驗(yàn)?zāi)M[D]. 王正鑫.西安理工大學(xué) 2018
[2]考慮球體顆粒膠結(jié)的三維顆粒流模擬研究[D]. 張崇帥.西安理工大學(xué) 2018
[3]混凝土破壞過(guò)程的二維顆粒流數(shù)值模擬[D]. 肖輝.湘潭大學(xué) 2011
[4]混凝土受壓和凍融循環(huán)過(guò)程的ANSYS模擬[D]. 郜旭.北京交通大學(xué) 2010
[5]凍融循環(huán)后混凝土力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[D]. 祝金鵬.山東大學(xué) 2009
[6]凍融環(huán)境下混凝土破壞的有限元模擬研究[D]. 王宏業(yè).哈爾濱工程大學(xué) 2009
[7]凍融環(huán)境下普通混凝土的多軸破壞準(zhǔn)則[D]. 于長(zhǎng)江.大連理工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3606935