碾压混凝土细观结构力学性能的数值模拟(1)
2017-08-16 01:56
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摘要：本文在细观层次上将碾压混凝土看成是由硬化水泥粉煤灰砂浆体、粗骨料颗粒及二者间的粘结带构成的两相非均质复合材料，以随机骨料模型代表碾压混凝土的细观结构，采用有限元技术模拟了劈拉试件的开裂过程，所得碾压混凝土的劈拉强度与试验结果基本吻合。为碾压混凝土破坏机理的研究、碾压混凝土
力学性能的数值模拟提供了新的技术途径。
关键词：细观 复合材料 随机骨料模型 有限元 破坏机理 强度 碾压混凝土是一种可用土石坝施工机械设备运输及铺筑，用振动碾压实的干硬性混凝土，我国从1978年开始对碾压混凝土筑坝技术进行研究，在大量试验研究的基础上，将其广泛应用于实际工程，于1986年建成我国第一座高57m的坑口碾压混凝土重力坝。目前，我国已建、在建碾压混凝土坝约43座[１]。碾压混凝土材料性能的研究是碾压混凝土筑坝的关键技术课题之一，碾压混凝土材料力学行为的研究，大都建立在试验的研究基础上，需要花费大量的人力、物力，所得试验成果还受试验条件的限制。本文拟采用随机骨料模型[２]及数值模拟技术，在细观层次上探索碾压混凝土细观结构与宏观力学性能的关系。1 随机骨料模型的形成 本文假定已知级配的骨料其颗粒形状为球形，按骨料达到最优密实度条件的fuller三维级配曲线，其级配曲线表达式为[３]：И
式中：y为骨料通过直径为d０筛孔的重量百分比；dmax为最大骨料颗粒径。walraven j.c.基于fuller公式，将三维级配曲线转化为试件内截平面上任一点具有骨料直径d
