多级配大体积混凝土在各种比例预静载作用下的动强度及其骨料级配参数优化对高拱坝工程抗震设计具有重要意义。项目首先成功研制出了"便携式与CT配套的混凝土专用加载仪器",以大岗山水电站双曲拱坝混凝土的实际配方为例,系统开展了混凝土拉、压条件下的静、动在线CT扫描试验,对混凝土静、动、拉、压破裂过程进行了对比研究,揭示了混凝土不同破坏形态的细观力学机理。利用CT扫描结果重建了混凝土静、动载破坏过程的三维动画演示。探索了工业CT与大型材料试验机联合工作原理以及利用工业CT研究混凝土大试件破裂过程的可行性。提出了基于CT图像的混凝土分区破损理论、材料性质的支持向量机分类以及破坏过程中的分维数计算方法,建立了基于CT图像的混凝土损伤演化方程及其本构关系。建立了随机骨料模型、接触面模型和三维重建模型三种混凝土三维数字计算模型,利用新建立的计算模型和本构关系进行了混凝土三点弯和柱状压缩数值试验,研究了随机骨料分布、初始缺陷、孔隙水压力、阻尼比、材料容重以及加载速率等参数对混凝土动力破坏过程的影响,揭示了混凝土动力强度提高的机理,为大型水工结构抗震提供了参考依据。
英文主题词Numerical Concrete; CT Nnumber; Damage Constitutive; Strength of Materials; Rate Effect