混凝土細觀損傷與斷裂的數值模擬.pdf

1、混凝土材料由于其自身諸多的優(yōu)點,多年來一直在土木工程中被廣泛應用.混凝土是一種由骨料和砂漿構成的非線性材料.由于混凝土澆鑄初期的干燥過程和水化作用,使得骨料和砂漿結合面處存在大量的初始裂縫.很多研究表明:混凝土的非線性就是由于這些裂縫的張開、閉合和發(fā)展造成的.混凝土損傷過程涉及許多重要的細觀力學機制,如裂縫的閉合、開裂、分叉及摩擦效應等.目前國際上已經開始注意到從混凝土細觀尺度出發(fā)研究混凝土宏觀損傷與斷裂過程的許多優(yōu)點,尤其是當今計算機

2、技術的發(fā)展,為從細觀層次研究宏觀層次的力學問題開辟了廣闊的前景.本論文立足于對混凝土材料特性的認識,提出一個進行混凝土損傷與斷裂過程模擬的細觀數值模型.從細觀角度,混凝土可視為砂漿、骨料和兩者之間的粘結面組成的三相復合材料,將混凝土中的原始缺陷認為是初始損傷,通過統計理論中的Weibull分布來實現了這種隨機損傷的隨機性分布,建立了數學模型.形成了多種混凝土數值試件,并對混凝土數值試樣拉壓、單邊裂紋數值試樣拉伸以及三點彎曲梁數值試樣進行