混凝土细观刚体弹簧元法在劈裂试验中的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第28卷第l期建筑科学与工程学报Vo1．28NO．12011年3月JournalofArchitectureandCivilEngineeringMar．2011文章编号：1673—2049(2011)01008308混凝土细观刚体弹簧元法在劈裂试验中的应用邢立坤，王立成，侯宇星(大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024)摘要：系统总结了细观刚体弹簧元法的理论框架，即随机骨料的生成过程、细观刚体单元的划分原理、刚体弹簧元模型的确定方法、本构关系的建立过程等，并评述了各国细观刚

2、体弹簧元法的最新研究进展及成果；在模拟混凝土劈裂试验时，考虑劈裂试验的加载特点，对劈裂试件刚体单元的划分方法进行了局部调整。结果表明：细观刚体弹簧元法能够应用于混凝土劈裂试验的数值模拟。关键词：细观层次；刚体弹簧元模型；本构关系；劈裂试验；数值模拟中图分类号：TU528文献标志码：AApplicationofMesoscopicRigid·body-springMethodofConcreteinSplittingTestXINGLi—kun，WANGLicheng，HOUYu—xing(StateKeyLaboratoryofCo

3、astalandOffshoreEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，Iiaoning，China)Abstract：Authorssystematicallysummarizedthetheoreticalframeofthemesoscopicrigid—body—springmethod，whichincludedthegenerationprocessofrandomaggregates，themeshingtechniqueofelements，thec

4、onstructionofthemesoscopicrigid—body—springmodelandthedevelopmentofconstitutivelawofthesprings．Inaddition，thelatestresearchadvancesandresultsontheapplicationofmesoscopicrigid——body——springmethodathomeandabroadwerereviewed．Attheend，regardingoftheloadingcharacteristicsof

5、splittingtest，theadjustmentofmeshingmethodofelementwasadoptedforthesampleinordertOrepresentthetestcondition．Theresultsindicatethatthemesoscopicrigid——body——springmethodcanbeappliedtothenumericalsimulationprocessofsplittingtestofconcrete．Keywords：mesoscale；rigid—body—sp

6、ringmodel；constitutivelaw；splittingtest；numericalsimu一1atjon直接影响了混凝土的各相同性和宏观性能。细观层0引#次将混凝土视为粗骨料、硬化水泥砂浆及两者之间混凝土根据其内部结构组成和分析的需要，可的界面粘结带组成的三相复合材料，其中，硬化水泥分为宏观、细观和微观3个不同层次。宏观层次认砂浆或骨料可分别视为各相同性材料。细观力学方为混凝土为各相同性材料，但由于温差作用、泌水等法就是在此基础上提出来的。微观层次的研究尺度会引起混凝土内部骨料和砂浆基体之间产生裂纹，在分子、原子量级

7、，但该层次下的结构模型以及数学收稿日期：2O10l103基金项目：国家自然科学基金重大研究计划项目(90815026)；国家自然科学基金重点项目(50838001)教育部科学技术研究重点项日(109046)作者简介：邢立坤(1988)，男，山东济宁人，工学硕士研究生，E—mail：shanllixingl23@sina．corrl。学兔兔www.xuetutu.com84建筑科学与工程学报2011血算法等尚不完善，仍需要进一步研究。为体现材料的8O～150mm。常用的二级配骨料中，小石、中石质非均匀性对混凝土性能的影响，准确反映混凝

8、土的整量比为55：45；三级配骨料中，小石、中石、大石质量体和局部破坏形态，需要在细观层次上对混凝土进行比为3：3：4；四级配骨料中，小石、中石、大石、特大研究，这也成为目前混凝土的一个重要研究方向。石质量比为2：2：3：3。这3种常