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任意多边形骨料混凝土细观模型构建与数值模拟研究

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2.1细观模型研究综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2.2骨料混凝土数值模拟进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.3.1研究内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.3.2研究方法介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

任意多边形骨料混凝土细观模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1骨料形状描述与参数化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.1.1骨料形状表征方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.1.2骨料形状参数化建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2混凝土基体模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2.1基体材料本构关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.2.2基体微结构模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.3骨料-基体界面模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.3.1界面相互作用描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.3.2界面力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

数值模拟方法与软件实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.1模拟方法选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.1.1有限元法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.1.2比较分析及选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.2软件实现与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2.1软件平台介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2.2模拟参数设置与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

细观模型验证与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.1模型验证方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.1.1实验数据获取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.1.2验证指标选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.2模型测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.2.1模拟结果对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.2.2模型可靠性评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

任意多边形骨料混凝土性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

5.1力学性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

5.1.1弹性模量研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

5.1.2剪切强度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

5.2抗裂性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

5.2.1裂缝扩展模拟．．．．．