考慮孔隙的混凝土單軸試驗細觀數(shù)值模擬分析.pdf

1、混凝土材料內部含有大量的孔隙、微裂紋等微缺陷，對混凝土材料的剛度、強度等多方面的性能有很大影響，這些微缺陷導致混凝土材料的力學性能非常復雜。然而在宏觀混凝土結構中人們往往將這些缺陷忽略，做均質化處理，忽略了其對混凝土材料宏觀力學特性及混凝土損傷斷裂的影響。
　　本文基于隨機骨料模型，考慮孔隙對混凝土材料宏觀力學性能的影響，從細觀層次出發(fā)認為混凝土是由骨料、孔隙及砂漿基質組成的三相復合材料。孔隙滿足蒙特卡洛規(guī)律隨機分布在砂漿基質中。

2、通過定義不同含量的孔隙探討其含量對抗拉強度的影響。本文主要研究內容及結論如下：
　　(1)建立含有孔隙相的混凝土隨機骨料模型（RAS）。在給定平面區(qū)間150mm×150mm內，基于蒙特卡洛隨機分布規(guī)律，建立了混凝土隨機骨料模型。根據(jù)一定的尺度劃分網(wǎng)格，根據(jù)Voigt并聯(lián)模型將各個網(wǎng)格內的骨料相與砂漿基質相進行等效化處理。得到一次等效后的混凝土模型。
　　(2)采用復合材料三相球模型及中空圓柱形管模型分析計算了含孔隙、微裂紋或

3、微缺陷混凝土材料的有效彈性模量和泊松比等參數(shù)。基于最大拉應力破壞準則，推導得到了多孔混凝土有效拉伸/壓縮/剪切強度及對應的峰值應變等與孔隙率之間的定量關系?；趶椥粤W理論，獲得了當前孔隙率與初始孔隙率以及體應變之間的定量關系。
　　(3)基于采用的含孔隙混凝土材料的脆性并帶有殘余強度的本構準則模型，采用細觀單元等效化方法模擬研究了二級配混凝土在單軸拉伸情況下的宏觀力學性能和變形過程，結果顯示：混凝土的有效宏觀強度隨孔隙率的增大而