考慮非均質(zhì)界面過渡區(qū)的混凝土多相細(xì)觀模型.pdf

1、混凝土是一種復(fù)雜的非均質(zhì)復(fù)合材料，其失效破壞過程中的許多問題難以從用宏觀角度來解釋，而從更低一級(jí)尺度—細(xì)觀角度來研究，這些問題便迎刃而解，這是因?yàn)榛炷恋募?xì)觀結(jié)構(gòu)特性在一定程度上決定了其宏觀特性。因此通過細(xì)觀研究手段來分析混凝土的宏觀特性有著重要的意義。
　　在細(xì)觀層面上混凝土的粗骨料表面包裹著一層性質(zhì)與水泥砂漿迥異的區(qū)域—界面過渡區(qū)(簡稱ITZ)，它對(duì)混凝土的宏觀特征有很大的影響。本文建立了一種全新的界面過渡區(qū)模型，該模型考慮了

2、界面過渡區(qū)細(xì)觀結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)特征，體現(xiàn)了其力學(xué)性質(zhì)的梯度特性，為研究混凝土的整體特性奠定了基礎(chǔ)。論文主要成果如下:
　　建立了考慮隨機(jī)孔洞的水化水泥漿體數(shù)值模型，對(duì)該模型進(jìn)行了單軸受拉模擬，分析了其荷載—位移全曲線與裂縫的開展過程。通過大量數(shù)值計(jì)算，得到了細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化對(duì)水化水泥漿體宏觀特性的影響，為定性地研究界面過渡區(qū)的力學(xué)性質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。
　　對(duì)混凝土的界面過渡區(qū)進(jìn)行了分層處理，并以此為基礎(chǔ)建立了考慮非均質(zhì)界面過渡區(qū)的混凝土

3、多相細(xì)觀模型，與傳統(tǒng)模型相比該模型更接近于界面過渡區(qū)實(shí)際狀況。將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，并分析了界面過渡區(qū)分層處理對(duì)計(jì)算精度的影響。
　　以PYTHON語言為基礎(chǔ)對(duì)ABAQUS進(jìn)行二次開發(fā)，編寫了一套集模型建立、計(jì)算和后處理為一體的程序，節(jié)省了大量建模與調(diào)試的時(shí)間，解決了建模和計(jì)算分開操作時(shí)產(chǎn)生的不兼容問題。
　　運(yùn)用本文建立的數(shù)值模型，研究了各相細(xì)觀材料參數(shù)改變對(duì)混凝土宏觀特性的影響，并