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中国海洋大学学报(自然科学版)2025年第08期:随机凹凸骨料混凝土模型受压数值模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘茜茜;李效民;刘利宝;白峰涛;

单位:中国海洋大学工程学院;

摘要:为解决凸多面体骨料模型不能有效模拟实际骨料中存在的凹多面体这一问题,本文提供了一种简洁高效的随机凹多面体生成方法:首先,采用黏结-失效代替传统三相模型中的界面过渡区(Interface transition zone, ITZ),建立了三维随机凹凸骨料混凝土细观模型;其次,通过对随机凸骨料和随机凹凸骨料混凝土模型进行单轴受压模拟发现,分析得到凹多面体骨料凹角处存在“遮蔽效应”,这一效应提升了试件的抗压强度,但骨料凸角处承担更大应力,导致开裂时破坏更严重;然后,基于随机凹凸骨料模型进行带有初始缺陷的混凝土试件的受压模拟,结果表明,混凝土内部初始缺陷越多,强度越低;最后,对黏结强度按照骨料粒径进行分级设置的模型进行受压模拟,结果表明,将不同粒径骨料的黏结强度设置为相同值是可以接受的做法。本文提出的随机凹凸骨料混凝土建模方法为混凝土细观力学的研究提供一种较为高效的方式,并为更深入地理解混凝土材料力学性能和破坏机制提供了新的视角。

关键词:随机凹凸骨料;;细观混凝土;;遮蔽效应;;数值模拟;;单轴压缩

基金资助:国家自然科学基金项目(51979257)资助~~