混凝土與加筋混凝土動態(tài)力學(xué)性能數(shù)值模擬.pdf

1、混凝土因其原材料豐富，價格低廉，高強(qiáng)耐久等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各類建筑工程。它是一種多相非均質(zhì)復(fù)合材料，力學(xué)性能復(fù)雜多變，一直是國內(nèi)外學(xué)者研究熱點(diǎn)問題。本文利用數(shù)值模擬方法，對多邊形粗骨料混凝土和加筋混凝土動態(tài)破壞過程進(jìn)行數(shù)值模擬。主要內(nèi)容如下:
　　(1)沖擊荷載作用下多邊形粗骨料混凝土動態(tài)特性數(shù)值模擬。將碎石混凝土看成多邊形粗骨料和水泥砂漿組成兩相復(fù)合材料，根據(jù)富勒級配曲線和瓦拉文平面轉(zhuǎn)化公式，利用ANSYS自帶APDL語言編寫二

2、維多邊形粗骨料隨機(jī)分布程序，運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA軟件建立有限元模型，考察多邊形粗骨料體積含量、多邊形粗骨料大小及分布、試件尺寸以及沖擊速度對混凝土動態(tài)力學(xué)性能影響，數(shù)值模擬結(jié)果表明:1）碎石混凝土具有明顯尺寸效應(yīng)和率敏感性;2）隨著多邊形粗骨料體積含量增大，碎石混凝土峰值應(yīng)力呈先增大后減小趨勢;3）保持多邊形粗骨料最大粒徑不變，隨著多邊形粗骨料最小粒徑增大，碎石混凝土峰值應(yīng)力逐漸減小;4）保持多邊形粗骨料最小粒徑不變，隨著粗骨

3、料最大粒徑增大，碎石混凝土峰值應(yīng)力呈現(xiàn)先增大后減小趨勢。
　　(2)強(qiáng)沖擊荷載作用下加筋混凝土動態(tài)特性數(shù)值模擬。利用ANSYS/LS-DYNA軟件對加筋混凝土在不同沖擊速度下的動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬，提取應(yīng)力-時間曲線，三塊靶板峰值應(yīng)力以及動態(tài)破壞過程應(yīng)力云圖，通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較發(fā)現(xiàn):有限元模型應(yīng)力波波形較好，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線走勢一致;加筋混凝土材料受內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)擾動影響，存在明顯滯后效應(yīng);隨著沖擊速度不斷增加，加筋混凝土峰值應(yīng)力明顯