二维骨料随机分布混凝土的动态力学性能数值模拟

摘要：

将混凝土看成粗骨料和水泥砂浆组成的二相非均质复合材料.根据富勒级配曲线和瓦拉文平面转化公式,编写了二维圆形骨料随机分布程序,对混凝土在冲击荷载作用下的动力响应进行了数值模拟.分析冲击速度、试件尺寸、粗骨料大小及分布和粗骨料体积分数对混凝土动态力学性能的影响,讨论了混凝土的冲击破坏模式.数值模拟表明:混凝土的峰值应力随着冲击速度的增大而增大,具有明显的率效应;随着模型尺寸的增大而减小,表现出明显的尺寸效应;随着粗骨料体积分数增大,冲击荷载作用下混凝土的峰值应力呈现先增大后减小的趋势,粗骨料体积分数为40％时混凝土峰值应力最大;保持粗骨料最大粒径不变,随着粗骨料最小粒径的增大,混凝土的峰值应力逐渐减小;保持粗骨料最小粒径不变,随着粗骨料最大粒径的增大,混凝土的峰值应力呈现先增大后减小的趋势.数值模拟结果为混凝土的工程应用提供了理论依据和技术支撑.

关键词：混凝土、动态力学性能、随机分布、尺寸效应、数值模拟

所属期刊栏目：30

分类号：O347.3(固体力学)

资助基金：国家自然基金11162015,51368048;教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队项目IRT1067

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：191-199