輕骨料混凝土的斷裂行為研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、本文從輕骨料混凝土的細(xì)觀結(jié)構(gòu)出發(fā),將輕骨料砼看作是由砂漿基質(zhì)、輕骨料以及它們之間的界面層組成的三相復(fù)合材料。基于蒙特卡羅隨機(jī)抽樣原理,用“取和放”方法在計(jì)算機(jī)上產(chǎn)生形狀、尺寸和骨料顆粒分布與真實(shí)輕骨料砼相類似的隨機(jī)骨料結(jié)構(gòu),再將模型導(dǎo)入ANSYS,將其剖分為四邊形有限元網(wǎng)格,進(jìn)而把給定的骨料、砂漿和界面層的力學(xué)性能分配給相應(yīng)的單元。從而建立了數(shù)值模擬試驗(yàn)所需要的試件,為輕骨料混凝土非線性有限元分析提供細(xì)觀計(jì)算模型。 以顯式積分有

2、限元分析軟件LS-DYNA為平臺(tái),采用質(zhì)量縮放和提高加載速度的方法,減少LS-DYNA準(zhǔn)靜態(tài)分析時(shí)的計(jì)算時(shí)間??紤]到細(xì)觀層次分析的特殊性,為了使數(shù)值分析結(jié)果更準(zhǔn)確,需要選擇適當(dāng)?shù)钠茐臏?zhǔn)則(對(duì)于單軸拉伸和三點(diǎn)彎曲試件選用最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則,而對(duì)單軸壓縮試件采用莫爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則作為單元破壞判據(jù)),對(duì)試件的斷裂過程進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)分析。 設(shè)計(jì)數(shù)值試驗(yàn)方案,運(yùn)用混凝土非線性有限元分析方法,研究輕骨料混凝土界面層力學(xué)性能對(duì)于試樣斷裂過程的影響,結(jié)果表

3、明界面層對(duì)于整個(gè)輕骨料混凝土的強(qiáng)度和斷裂特征(包括裂紋擴(kuò)展路徑)的影響很小,因此在研究輕骨料混凝土的宏觀斷裂過程時(shí),把其視為兩相(砂漿基質(zhì)和輕骨料)復(fù)合材料是合理的。 然后分別對(duì)輕骨料混凝土試件在軸向拉伸、壓縮和三點(diǎn)彎曲荷載作用下的力學(xué)性能及其裂紋擴(kuò)展過程進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)輕骨料混凝土的破壞形態(tài)與普通混凝土存在差別,裂紋的擴(kuò)展幾乎不受骨料阻礙而貫穿骨料,致使輕骨料混凝土的破壞過程比較突然,表現(xiàn)出較強(qiáng)的脆性特征。 最后根據(jù)相似

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