基于X射线计算断层扫描图像的混凝土细观断裂模拟

摘要：

对混凝土试块进行了X射线计算机断层扫描(XCT)原位试验,提出了基于XCT图像的细观有限元断裂模型.此模型利用微观XCT图像信息高精度地模拟混凝土中的各相组成材料,即骨料、水泥浆以及孔洞,从而考虑了真实材料的非均质性.采用零厚度黏结裂缝单元进行了断裂模拟,裂缝单元被预先嵌入到水泥砂浆中以及其与骨料的交界面处,用于表征潜在裂纹.这些裂缝单元采用应力-相对位移本构关系来表征骨料咬合、裂缝面间的摩擦以及材料的黏结等作用.对该模型进行了混凝土单轴受拉数值仿真,通过与文献中试验以及模拟结果的对比,初步证实了该方法的有效性.

关键词：混凝土、X射线计算机断层扫描、基于图像建模、黏结裂缝模型、细观结构、有限元法

所属期刊栏目：46

分类号：TV32(水工结构)

资助基金：国家973项目2013CB035901;教育部博士点基金2013010111002;英国EPSRCEP/J019763/1

在线出版日期：2015-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：452-459