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非均质混凝土材料破坏的三维细观数值模拟
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:工程力学
  • 时间:2013
  • 页码:82-88
  • 分类:TU528.1[建筑科学—建筑技术科学] TV331[水利工程—水工结构工程]
  • 作者机构:[1]北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京100124
  • 相关基金:973计划项目(2011CB013600);国家自然科学基金项目(50838001);北京市重大项目(8100001);北京工业大学创新基金项目(YB201207)
  • 相关项目:高坝、地下结构及大型洞室群地震灾变集成研究
作者: 杜修力|金浏|
中文摘要:

在随机骨料模型的基础上,采用特征单元尺度对网格进行剖分,建立了非均质混凝土材料损伤破坏及宏观力学特性研究的三维细观单元等效化模型。对单轴拉伸、单轴压缩条件下湿筛混凝土试件的破坏过程及宏观力学性能进行了模拟分析;研究了混凝土梁的三分点弯拉力学特性,并与平面模型结果作了对比。研究表明:11与平面计算模型相比,三维模型更真实地模拟混凝土材料在外荷载作用下的损伤破坏过程,更准确的描述非均质混凝土材料的宏观力学性能,且与实验结果吻合;2)骨料空间分布形式基本不影响混凝土材料的宏观弹性模量及强度,但影响其破坏过程和破损路径;3)与随机骨料模型等细观力学方法相比,该方法具有高效性。

英文摘要:

Based on a meso-mechanical model of random aggregate, the mesh grid was partitioned by a characteristic unit scale of the material, and a three-dimensional meso-unit equivalent model was established for the researches on the damage process and macro-mechanical properties of heterogeneous concrete. The nonlinear finite element was used to numerically simulate the propagation process of cracks & fracture configuration and macro-mechanical properties in wet-screened concrete specimen under uniaxial tension /compression and in concrete trisection beams under bending load. The simulation results were compared with the two-dimensional results. It was found that: 1) compared with the plane model, a 3-D model could simulate the damage process of concrete under external loads more realistic, and could describe the macro-properties of heterogeneous concrete more accurate, and the computational results were in a good agreement with the experimental data; 2) the spatial distribution form of aggregate had a great influence on the damage process and damage path, but little impact on the macro elastic modulus and strength of concrete; 3) the method used in the paper had high efficiency, compared with other meso-mechanical models, such as a random aggregate model.

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期刊信息
  • 《工程力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
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  • 邮编:100084
  • 邮箱:gclxbjb@tsinghuae.du.cn
  • 电话:010-62788648
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:32789