隨著我國(guó)壩工技術(shù)不斷提高,混凝土的建設(shè)正在快速發(fā)展。為了保證經(jīng)濟(jì)效益和人民生命財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)這些大體積混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和開裂風(fēng)險(xiǎn)做出一個(gè)科學(xué)的評(píng)價(jià)已成為工程建設(shè)過(guò)程中必須面對(duì)和解決的重要課題。由于混凝土材料的復(fù)雜性,通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)得大體積混凝土的斷裂性能,而通過(guò)數(shù)值試驗(yàn)研究方法測(cè)得混凝土的斷裂性能是一中有效的方案。本文文從混凝土細(xì)觀尺度出來(lái),采用蒙特卡羅法并結(jié)合Python語(yǔ)言二次開發(fā)編寫隨機(jī)骨料程序,基于擴(kuò)展有限元法探討了混凝土細(xì)觀組成界面、砂漿、骨料的材料性能對(duì)混凝土宏觀力學(xué)性能的影響。將細(xì)觀數(shù)值模擬得到的數(shù)據(jù)引入宏觀力學(xué)分析中,研究了混凝土三點(diǎn)彎曲梁在不同砂漿強(qiáng)度、不同斷裂能、不同尺寸厚度、不同初始裂縫長(zhǎng)度和初始裂縫位置不同的情況下?lián)p傷損化特征和斷裂參數(shù)。結(jié)合Koyna重力壩實(shí)例,研究了不同筑壩混凝土的抗拉強(qiáng)度和不同壩體初始裂縫長(zhǎng)度對(duì)重力壩宏觀損傷演化特征和動(dòng)態(tài)特性的影響、得出以下結(jié)論:（1）基于擴(kuò)展有限元法模擬細(xì)觀尺度混凝土在單軸拉重荷載作用下開裂全過(guò)程,分析混凝土受拉力應(yīng)變曲線,研究表明界面、砂漿和骨料參數(shù)對(duì)混凝土宏觀力學(xué)性能影響顯著。（3）通過(guò)結(jié)合線性疊加原理和雙K... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２單軸拉伸實(shí)驗(yàn)??Ｆｉｇ．?１－２?Ｕｎｉａｘｉａｌ?ｔｅｎｓｉｌｅ?ｔｅｓｔ??（２）等效裂縫模型??基本原理［１４：１是將裂縫長(zhǎng)度等同為也，其中ｆｌ

１?■?７＿?１研究技術(shù)路線??本文從研究混凝土細(xì)觀尺度出發(fā)，基于擴(kuò)展有限元法對(duì)混凝土細(xì)觀和宏觀展開數(shù)值??試驗(yàn)研宄，具體技術(shù)路線如圖１－３所示。??ｆ?’、??采用家特卡翠法結(jié)和Ｐｙｔｈｏｎ??語(yǔ)言編寫隨機(jī)骨料模型程序??ｖ???／??基于ＸＦＥＭ模擬混凝土細(xì)??觀尺度的單軸粒伸破壞??＼？?????界面｜?［砂漿ｊ?｜骨料??棍凝土宏觀力學(xué)性能??靜力分析混凝土三點(diǎn)彎曲｜?｜動(dòng)力分析重＾

２．１．１位移模式的建立??擴(kuò)展有限元法基本的思想是采用局部附加函數(shù)來(lái)改進(jìn)傳統(tǒng)有限元，使裂縫幾何獨(dú)立??于計(jì)算網(wǎng)格。任何帶裂紋的物體，其擴(kuò)展的有限元網(wǎng)格如圖２－１所示。位移可分為連續(xù)??和不連續(xù)部分。任意裂紋的有限元離散位移［５５］表達(dá)式為：??ｕ?—?ｕｃｏｎｔ?＋?ｕｄｉｓｃ?（２．１）??Ｅｎｒｉｃｈｊｃｅｎ?ｂｙ?ｃｒａｃｋ－ｔｉｐ?ｍｎｃｔｉｏ－ｎ??Ｃｒａｃｋ?＼??，，＼?，?，?ｊ?．??ｌ?＾?Ｃｌａｓｓｉｃａｌ?ｅｌｅｍｅｎｔ??＼?Ｖ?Ｓｐｌｉｔ?ｅｌｅｎｓｅｎｔ???＼—Ｅ］￣Ｅ３￣Ｅ３——￣Ｈ???Ｅｆｅ－Ｅｈ＾Ｅ３￣Ｅ３￣Ｊ——?？￣？－??Ｔ?Ｔｉｐ?ｅｌｅｍｅｎｔ???ｔｌ￣￣Ｅ３?Ｓｒ－——?＾￣？??［３￣ＥＪ￣ＥＪ—Ｅ＾Ｅ３￣Ｅ］?＼?—??Ｃｒａｃｋ?ｔｉｐ??Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎ?ｂｙ?Ｈｅａｖｉｓｉｄｅ?ｆｕｎｃｔｉｃｎ??圖２－１含任意一條裂紋的有限元網(wǎng)格??Ｆｉｇ．２－１?Ｅｎｒｉｃｈｅｄ?ｎｏｄｅｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ＸＦＥＭ??通過(guò)常規(guī)有限元逼近求解連續(xù)部分：??Ｍｃ〇？，Ｋ?（２．２）??ｉｅ／??式中，％為結(jié)點(diǎn)位移，ｉ為離散區(qū)域內(nèi)所有結(jié)點(diǎn)集，％為結(jié)點(diǎn)形函數(shù)。不連續(xù)部分的位??移可表示為?＿??ｕｄｉｓｃ＾?Ｙ，Ｎｉ（ｘ）＇ｌｆ／（ｘ）＇ａｉ?（２．３）??ｉ＆Ｎｃｕｔ??式中，ｉＶ＾為加強(qiáng)結(jié)點(diǎn)集為單位分解函數(shù)，ａ為結(jié)點(diǎn)ｊ！的加強(qiáng)未知量，！為整??體加強(qiáng)函數(shù)。??對(duì)于無(wú)加強(qiáng)區(qū)域


本文編號(hào)：3245791