基于隨機(jī)骨料模型細(xì)觀混凝土界面過渡區(qū)力學(xué)性能研究.pdf

1、在細(xì)觀層次，混凝土可以看作是由骨料、水泥砂漿及二者之間界面過渡區(qū)組成的一種非均質(zhì)、多相復(fù)合的材料并被廣泛的應(yīng)用于工程中，其宏觀性能是由各相材料的性能、界面過渡區(qū)及其細(xì)觀結(jié)構(gòu)所決定的。因此在混凝土細(xì)觀層次的研究中，各相材料的物理力學(xué)參數(shù)是必不可少的數(shù)據(jù)，骨料和水泥砂漿的力學(xué)參數(shù)可以通過宏觀試驗(yàn)手段進(jìn)行測(cè)量，但由于界面過渡區(qū)厚度較薄，難以制成試件和加載較為困難等原因?qū)е聦?duì)界面過渡區(qū)的力學(xué)性能測(cè)量十分困難。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)

2、用數(shù)值模擬對(duì)混凝土進(jìn)行分析成為繼理論、試驗(yàn)分析的另一種方法。本文從細(xì)觀角度出發(fā)，應(yīng)用數(shù)值模擬方法對(duì)界面過渡區(qū)的力學(xué)性能進(jìn)行研究，主要取得以下研究成果。
　　(1)本文基于蒙特卡羅方法，根據(jù)混凝土試件的真實(shí)配合比，計(jì)算出各級(jí)骨料粒徑區(qū)間的面積含量，改進(jìn)前入骨料投放算法，將隨機(jī)骨料按粒徑由大到小進(jìn)行投放，保證了骨料含量及級(jí)配，結(jié)合AUTOCAD軟件對(duì)界面過渡區(qū)的邊界進(jìn)行提取，成功建立了與宏觀混凝土試件相同的二維凸多邊形隨機(jī)骨料細(xì)觀模型

3、。
　　(2)以ABAQUS為計(jì)算平臺(tái)，基于試驗(yàn)得到骨料與砂漿力學(xué)性能實(shí)測(cè)值，采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬對(duì)界面進(jìn)行反演，研究不同骨料粒徑下界面過渡區(qū)的力學(xué)性能，結(jié)果表明:隨著骨料粒徑的增大，界面過渡區(qū)抗壓強(qiáng)度降低，而骨料粒徑對(duì)界面過渡區(qū)彈性模量影響較小，不同骨料粒徑下的界面過渡區(qū)的彈性模量基本相同。
　　(3)混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)界面過渡區(qū)的抗壓強(qiáng)度與彈性模量有較大影響，隨著混凝土強(qiáng)度增大，界面過渡區(qū)的抗壓強(qiáng)度與彈性模量增大;通過公式擬