混凝土粗骨料結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬.pdf

1、混凝土是廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域的一種復(fù)合材料，長(zhǎng)期以來，許多的科研工作者和工程技術(shù)人員對(duì)混凝土力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，多數(shù)情況下，混凝土都被看作是一種均勻的材料，通過大量的試驗(yàn)對(duì)其宏觀性能進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于其細(xì)觀性能和微觀性能關(guān)注較少。近十年來，微觀力學(xué)得到了迅速的發(fā)展，使混凝土細(xì)觀和微觀特性的探索有了重要的理論依據(jù)，同時(shí)隨著計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于混凝土的材料力學(xué)性能的數(shù)值模擬也越來越多地被應(yīng)用于混凝土材料的基礎(chǔ)研究中。 本文的目的

2、是利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，對(duì)混凝土的細(xì)觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬，在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)值模擬方法進(jìn)行改進(jìn)，以期在后續(xù)的研究中模擬出更接近客觀實(shí)際的混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步對(duì)混凝土的力學(xué)性能研究提供更準(zhǔn)確的數(shù)值模型。本文首先論述了骨料特性對(duì)混凝土性能的影響，在隨后自動(dòng)生成骨料隨機(jī)分布幾何模型的部分，以前人研究為基礎(chǔ)，對(duì)二維空間內(nèi)的混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬方法進(jìn)行改進(jìn)，并用改進(jìn)后的方法對(duì)混凝土細(xì)觀骨料結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬計(jì)算，最后對(duì)不同粒徑骨料和不同級(jí)配的混

3、凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)邊界效應(yīng)進(jìn)行分析，研究探討不同粒徑和不同級(jí)配對(duì)混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)邊界效應(yīng)的影響。本文利用軟件以矩陣為基本變量單元，建立骨料的二維幾何模型，大大減少了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，使對(duì)隨機(jī)骨料分布的數(shù)值統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)成為可行，也便于實(shí)際應(yīng)用。 本文主要針對(duì)圓形和多邊形骨料模型進(jìn)行混凝土骨料的隨機(jī)數(shù)值模擬。在矩形區(qū)域中生成骨料隨機(jī)分布的幾何模型，以圓形骨料生成方法為基礎(chǔ)改進(jìn)了生成多邊形的方法，改進(jìn)后的多邊形生成方法，省去判斷多邊形凸凹性的復(fù)雜