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《大连理工大学》 2006年
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基于网格模型的混凝土细观结构数值模拟

曹庆坚  
【摘要】:本文在细观层次上把混凝土看作是由粗骨料、水泥砂浆基体及二者间的界面组成的三相非均质复合材料,在此基础上来模拟混凝土的宏观力学性能。首先根据骨料级配和瓦拉文(Walaraven J.C.)公式计算得出平面数值混凝土试件中骨料颗粒的数目,然后采用蒙特卡罗方法产生骨料颗粒在试件中的随机位置,建立混凝土随机骨料模型。再将随机骨料模型投影到规则的等边三角形网格上,通过计算机实现各种单元材料参数的自动识别与赋值,在细观层次上较真实的模拟混凝土的高度非均质性,从而得到进行有限元分析所需的细观数值模型。 其次,基于现有研究成果对网格模型加以改进。考虑到混凝土的初始缺陷,假设混凝土内各相组分(砂浆、骨料和界面)的抗拉强度均服从Weibull分布,从而使生成的网格模型和实际结构更为接近。 再次,对全级配混凝土平面数值试件的轴向拉压破坏过程进行数值模拟,得到了试件的应力-应变全曲线,并演示了混凝土从微裂纹的萌生、扩展、贯通直到宏观裂纹出现导致破坏的全过程。详细讨论了Weibull分布中的均质度、单元尺寸、同一级配不同骨料分布、单元类型、界面强度和砂浆强度等因素对数值结果的影响。然后通过对全级配试件和湿筛试件的数值模拟得到了尺寸影响系数和湿筛影响系数。经比较发现数值模拟结果与试验结果基本符合。 最后,对轻骨料混凝土采用相同的方法进行数值模拟,也得到了试件在轴向拉压荷载下的应力-应变全曲线,并演示了轻骨料混凝土破坏的全过程。比较发现,轻骨料混凝土的破坏形态和普通混凝土的破坏形态存在差别,从而验证了试验室观察到的结果。 因此,可以说明经过改进的网格模型能够很好地模拟混凝土在轴向拉压荷载作用下的力学特性,是合理的和有效的,并弥补了已有网格模型在受压荷载作用下模拟效果不佳的缺陷。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU528

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【引证文献】
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1 杨维国;郭占起;;水泥基粒状复合材料的数值仿真[J];中国矿业大学学报;2010年06期
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1 刘琼;肖建庄;;细微观格构模拟及在再生混凝土单轴应力-应变关系中的应用[A];首届全国再生混凝土研究与应用学术交流会论文集[C];2008年
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1 密士文;混凝土中超声波传播机理及预应力管道压浆质量检测方法研究[D];中南大学;2013年
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1 刘斐骁;基于等效化方法的混凝土细观损伤断裂研究[D];河南工业大学;2017年
2 季研洲;随机骨料模型的产生方法探讨与软件开发[D];西北农林科技大学;2016年
3 王远超;基于格构式模型的钢筋混凝土锈胀开裂数值模拟方法[D];重庆大学;2016年
4 屈瑾;基于随机骨料模型的细观混凝土界面特性研究[D];西北农林科技大学;2015年
5 缪彤彤;高性能混凝土节点抗震性能分析[D];合肥工业大学;2014年
6 罗斌瑞;DDA在堆石坝应力变形分析中的应用研究[D];郑州大学;2012年
7 吴海英;混合骨料混凝土力学性能数值模拟研究[D];北方工业大学;2011年
8 杜江涛;再生混凝土单轴受力应力—应变关系试验与数值模拟[D];同济大学;2008年
9 伍君勇;混凝土细观结构的自动生成[D];大连理工大学;2006年
【参考文献】
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1 王振宇,丁建彤,郭玉顺;结构轻骨料混凝土的应力-应变全曲线[J];混凝土;2005年03期
2 邵永健,朱聘儒;轻骨料混凝土应力-应变曲线的研究[J];混凝土与水泥制品;2005年01期
3 李友云,崔俊芝;具有大量椭圆颗粒/孔洞随机分布区域的计算机模拟及其改进三角形自动网格生成算法[J];计算力学学报;2004年05期
4 马怀发,陈厚群,黎保琨;混凝土试件细观结构的数值模拟[J];水利学报;2004年10期
5 宋绍铭;轻骨料混凝土在高层建筑和大跨桥梁工程上的应用及其发展前景[J];江苏建筑;2003年S1期
6 刘光廷,高政国;三维凸型混凝土骨料随机投放算法[J];清华大学学报(自然科学版);2003年08期
7 高政国,刘光廷;二维混凝土随机骨料模型研究[J];清华大学学报(自然科学版);2003年05期
8 顾惠琳,彭勃;混凝土单轴直接拉伸应力-应变全曲线试验方法[J];建筑材料学报;2003年01期
9 朱万成,唐春安,赵文,滕锦光;混凝土试样在静态载荷作用下断裂过程的数值模拟研究[J];工程力学;2002年06期
10 邙静喆,韩纯苇,黎英,祁景玉;轻质高性能海洋混凝土的试验研究[J];低温建筑技术;2002年02期
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1 孙立国;三级配(全级配)混凝土骨料形状数值模拟及其应用[D];河海大学;2005年
2 赵吉坤;混凝土细观损伤与断裂的数值模拟[D];河海大学;2005年
3 邱志章;混凝土细观力学分析与实验模拟[D];郑州大学;2004年
4 尚岩;大体积混凝土材料静、动力学性能数值模拟[D];河海大学;2004年
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1 李革;艾智丹;李彦;;纤维混凝土二维细观结构中骨料与纤维随机投放的数值模拟[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2015年06期
2 叶丹燕;王浩;王帅;何锐;;粗集料形状对纤维混凝土力学性能影响的数值模拟[J];混凝土;2015年12期
3 王晓飞;张晓虎;王阳平;吴礼程;李静;;钢纤维活性粉末混凝土数值建模方法[J];建筑结构学报;2015年S2期
4 张楚汉;唐欣薇;周元德;江汇;;混凝土细观力学研究进展综述[J];水力发电学报;2015年12期
5 朱亚超;王立成;宋玉普;;混凝土细观单元本构关系研究[J];水利与建筑工程学报;2015年06期
6 毛灵涛;刘永亮;薛茹;;混凝土三维细观数值模拟与CT试验研究[J];混凝土;2015年11期
7 蒲元海;;西北干寒地区混凝土桥梁冻融病害机理及防治技术探究[J];城市道桥与防洪;2015年10期
8 田盼盼;于江;秦拥军;;基于细观层次混凝土随机骨料模型创建研究[J];材料导报;2015年19期
9 李炎隆;;关于水工结构工程专业国家自然科学基金研究热点的认识[J];水科学进展;2015年05期
10 武亮;王菁;何修伟;糜凯华;;多面体骨料大体积混凝土三维细观模型生成[J];应用力学学报;2015年04期
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1 刘飞;混凝土氯离子扩散理论修正模型及其数值模拟[D];安徽理工大学;2018年
2 蔡磊;基于细观单元概化的碾压混凝土变形及破坏行为分析[D];南昌大学;2018年
3 荆鹏飞;气孔特性对蒸压加气混凝土导热系数的影响[D];华北水利水电大学;2018年
4 张立兴;碳化、冻融、荷载耦合作用下混凝土氯离子侵蚀试验研究[D];长安大学;2018年
5 薛兵;基于细观尺度的钢纤维混凝土损伤破坏数值模拟研究[D];中国矿业大学;2017年
6 张迎雪;基于随机骨料模型细观混凝土界面过渡区力学性能研究[D];西北农林科技大学;2017年
7 吴萍;界面相厚度不同混凝土准静态、动态力学性能数值模拟[D];宁夏大学;2017年
8 李阳;含非规则骨料的混凝土细观建模与分析[D];合肥工业大学;2017年
9 刘斐骁;基于等效化方法的混凝土细观损伤断裂研究[D];河南工业大学;2017年
10 吴赫;水平井/大斜度井方位密度成像测井响应数值模拟研究[D];中国石油大学(华东);2016年
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1 王文炜;蒙鞘;李淑琴;扬威;翁昌年;;新老混凝土组合梁界面黏结性能研究[J];中国矿业大学学报;2008年05期
2 ;Physical simulation of rock burst induced by stress waves[J];Journal of China University of Mining & Technology;2008年03期
3 CHRISTIAN Meyer;;Simulation of Random Crack Generation in Concrete Members with Uniform Stress Fields[J];Journal of China University of Mining & Technology(English Edition);2006年04期
4 郑建军,周欣竹;用于混凝土弹性模量预测的三相格构模型[J];建筑材料学报;2004年02期
5 黄政宇;沈蒲生;蔡松柏;;200MPa超高强钢纤维混凝土试验研究[J];混凝土;1993年03期
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1 王浩全;超声阵列层析成像检测方法研究[D];中北大学;2011年
2 李秋锋;混凝土结构内部异常超声成像技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
3 黄靓;混凝土超声波层析成像的理论方法和试验研究[D];湖南大学;2008年
4 姜弢;基于相控震源的地震波定向方法研究[D];吉林大学;2006年
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1 屈瑾;基于随机骨料模型的细观混凝土界面特性研究[D];西北农林科技大学;2015年
2 蒋宝库;再生混凝土细观力学及氯离子扩散数值模拟[D];济南大学;2015年
3 张慧;复合因素作用下混凝土中钢筋锈蚀研究[D];青岛理工大学;2013年
4 季呈;基于弥散裂缝模型的混凝土保护层锈胀开裂初步研究[D];重庆大学;2013年
5 刘兆松;基于数字图像技术的混凝土骨料建模与数值模拟[D];西北农林科技大学;2013年
6 龚正炉;基于随机骨料模型的混凝土性能多尺度数值模拟研究[D];浙江大学;2013年
7 徐珍珍;型钢混凝土框架梁柱节点受力性能研究[D];西安科技大学;2012年
8 张亚蕾;考虑现浇板影响的钢筋混凝土梁柱组合件滞回反应分析[D];长安大学;2012年
9 尤作磊;基于细观尺度的水泥混凝土受荷开裂模拟[D];长安大学;2012年
10 李大垣;基于贝叶斯理论的钢筋混凝土梁柱中节点抗剪强度研究[D];长安大学;2012年
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1 房慧明;压浆缺陷对预应力混凝土梁的力学性能影响研究[D];华中科技大学;2017年
2 卢江波;预应力孔道注浆质量分析与无损检测方法研究[D];湖南大学;2016年
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1 黄安;基于细观层次的钢筋—次轻混凝土粘结性能研究[D];北方工业大学;2018年
2 何诗华;陶粒对夏热冬暖地区高层剪力墙用混凝土性能影响的研究[D];华侨大学;2018年
3 王翔;基于细观层次的钢纤维次轻混凝土力学性能研究[D];北方工业大学;2018年
4 曾超;生态多孔混凝土孔隙结构数值模拟计算方法[D];中南林业科技大学;2018年
5 邸银桥;CRTSⅡ型板式轨道宽窄接缝弹性模量及其对结构伤损的影响[D];西南交通大学;2018年
6 李秉正;轻骨料对机制砂自密实混凝土性能影响研究[D];重庆交通大学;2018年
7 张立兴;碳化、冻融、荷载耦合作用下混凝土氯离子侵蚀试验研究[D];长安大学;2018年
8 王杰;基于随机骨料模型的EPS混凝土细观力学特性分析[D];安徽建筑大学;2018年
9 吕琦;旧混凝土级配对水泥稳定碎石材料性能的影响[D];苏州科技大学;2017年
10 周长扬;钢管再生混凝土压弯构件滞回性能研究[D];北方工业大学;2017年
【二级参考文献】
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1 马怀发,陈厚群,黎保琨;混凝土细观力学研究进展及评述[J];中国水利水电科学研究院学报;2004年02期
2 杨强,程勇刚,张浩;基于格构模型的岩石类材料开裂数值模拟[J];工程力学;2003年01期
3 阎培渝,廉慧珍;用整体论方法分析混凝土的早期开裂及其对策[J];建筑技术;2003年01期
4 李崇智,冯乃谦 ,李永德;现代高性能混凝土的研究与发展[J];建筑技术;2003年01期
5 杨强,任继承,张浩;岩石中锚杆拔出试验的数值模拟[J];水利学报;2002年12期
6 张勇,丁庆军,于发洲,胡曙光;轻集料混凝土的界面结构研究[J];混凝土;2002年10期
7 龚洛书;轻集料混凝土桥梁工程发展概况[J];施工技术;2002年09期
8 杨强,张浩,周维垣;基于格构模型的岩石类材料破坏过程的数值模拟[J];水利学报;2002年04期
9 黎保琨,彭一江;碾压混凝土试件细观损伤断裂的强度与尺寸效应分析[J];华北水利水电学院学报;2001年03期
10 彭一江,黎保琨,刘斌;碾压混凝土细观结构力学性能的数值模拟[J];水利学报;2001年06期
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4 ;环保型混凝土[J];辽宁交通科技;2002年03期
5 龚洛书;;混凝土收缩及其主要影响因素[J];建筑结构;1979年06期
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7 邓涛;;秸秆灰混凝土在我国的应用研究进展[J];居业;2018年03期
8 杜延慧;万文杰;郁勇;;混凝土裂缝的成因及防治措施[J];住宅与房地产;2016年36期
9 钟显维;;水利水电施建中混凝土技术的革新发展[J];江西建材;2016年24期
10 张浩;;探析水利水电施工过程中混凝土裂缝的防治措施[J];建材与装饰;2016年40期
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1 赵坤;;浅谈混凝土裂缝成因与控制[A];黑龙江省科学技术应用创新专业委员会科技创新研讨会2016年1月会议论文集[C];2016年
2 张建国;李晓;张波;;浅谈混凝土表面破损及裂缝维修[A];2017年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2017年
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5 张瑜;;混凝土裂缝的成因与控制[A];山西省第十二届青年优秀水利科技论文选集[C];2015年
6 姚燕;;重大工程水泥与混凝土关键技术研究和应用[A];第二届公路工程混凝土与外加剂应用技术研讨会报告集[C];2015年
7 宋少民;;变革中的现代混凝土[A];第二届公路工程混凝土与外加剂应用技术研讨会报告集[C];2015年
8 何伟;廖文才;;关于混凝土裂缝成因与防治技术的分析[A];软科学论坛——企业信息与工程技术应用研讨会论文集[C];2015年
9 何立威;;测定老龄混凝土强度技术的探讨[A];科技研究——2015科技产业发展与建设成就研讨会论文集(下)[C];2015年
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1 本报记者 李治国;世界最大规模3D打印混凝土步行桥落成[N];经济日报;2019年
2 中房报记者 高欣;自主研发!全球最大规模混凝土3D打印步行桥在上海落成[N];中国房地产报;2019年
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4 本报记者 黄军;每吨混凝土一份绿贡献[N];贵州日报;2018年
5 本报记者 刘偶;“超大混凝土盒子”可隔离辐射[N];首都建设报;2018年
6 记者 苏东华;混凝土实现“绿色”生产[N];绵阳日报;2018年
7 杜孟贤;浙江省青田县混凝土使用量保持快速增长[N];中华建筑报;2017年
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10 朱青;透明混凝土 建造玻璃房[N];北京科技报;2004年
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1 苏捷;混凝土受压与受拉性能的尺寸效应研究[D];湖南大学;2013年
2 韩宇栋;现代混凝土收缩调控研究[D];清华大学;2014年
3 曹明莉;混凝土架构模型研究[D];大连理工大学;2009年
4 刘赞群;混凝土硫酸盐侵蚀基本机理研究[D];中南大学;2010年
5 李飞;混凝土早期约束应力发展与松弛过程研究[D];清华大学;2009年
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7 张磊;添加高吸水性树脂混凝土相关性能与绿色施工应用研究[D];天津大学;2016年
8 龚灵力;自密实混凝土性能及混凝土多场耦合时变性分析研究[D];浙江大学;2010年
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10 唐欣薇;基于宏细观力学的混凝土破损行为研究[D];清华大学;2009年
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