基于細觀力學的混凝土材料特性研究.pdf

1、本文在細觀層次上把混凝土看作是由骨料和砂漿組成的非均質兩相復合材料。介紹了連續(xù)介質微觀力學中預測二相復合材料有效彈性性質的幾個主要經典理論和界限方法：稀疏解法、自洽方法、Mori-Tanaka方法和Voigt與Reuss界限法等，并介紹了從熱彈性非均勻復合材料均勻化理論推導混凝土宏觀有效熱膨脹系數(shù)公式和砂漿及骨料平均溫度殘余應力公式的過程。選擇代表體積單元尺寸分別為200mm×200mm、300mm×300mm和400mm×400mm，

2、劃分網格，并根據蒙特卡羅方法隨機確定骨料的位置，編制了有關Fortran程序，生成混凝土隨機骨料模型。對生成的數(shù)值試件分別進行均勻應力邊界條件、均勻應變邊界條件加載及升溫作用。最后將各理論公式與有限元的計算結果進行對比。計算結果分析表明：基于Mori-Tanaka模型的宏觀有效彈模曲線與有限元試驗結果符合得較好；混凝土宏觀有效熱膨脹系數(shù)公式(3.37)與有限元試驗結果符合得很好；砂漿及骨料單元平均溫度殘余應力公式均與有限元數(shù)值結果一致。