研究并开发了大坝混凝土骨料任意形状的数值模拟技术,并同国外著名试验和课题组进行的试验进行了对比,数值模拟得到的荷载位移全曲线与试验结果取得了较好的一致。开发了基于数字图像进行混凝土骨料识别的技术,以及基于CT图片进行混凝土三维骨料重构模型与软件。试验研究得到骨料界面与砂浆轴心抗拉强度的增加幅度与应变速率的对数之间呈线性关系。进行了18根湿筛试件和12根大坝混凝土试件在不同加载速率下的破坏试验。得到在相同初始静载下,随着加载速率的提高,材料破坏载荷呈提高趋势,同时梁破坏的跨中挠度明显减小。不同的初始静载,极限破坏荷载变化规律不同,初步结论是预加30%的破坏荷载要高于无初载,预加60%的破坏荷载要小于无初载。基于塑性损伤理论,考虑材料的应变软化,研究得到湿筛试件和大坝混凝土动强度变化有相似的规律,在低应变率区,率效应影响较大;在高应变率区,惯性影响较大。全级配梁率敏感点值要小于湿筛试件。提出了全级配混凝土轴向拉伸全曲线试验公式,研究编制了针对颗粒增强类非均质体的扩展有限元程序。这些成果为进一步研究混凝土材料的破损机理提供了很好的基础,有的可直接用于实际工程开裂分析,具有广阔的应用前景。
英文主题词Dam concrete; Random aggregate model; Dynamic strength; Failure mechanism; rate effect