混凝土强度数值试验方法研究及ct验证

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1、西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2014)Vo1．30No．3261文章编号：1006—4710(2014)03—0261-07混凝土强度数值试验方法研究及CT验证方建银，党发宁(西安理工大学岩土工程研究所，陕西西安710048)摘要：基于弹性损伤本构模型，利用均质岩样研究了在不同加载方法、不同试样尺寸条件下试件的受力特性，确定了混凝土数值试验的加载方法及“数字混凝土”强度的计算方法，并从细观层面上分析了混凝土受力破坏机理及裂纹演化规律。最后用混凝土CT试验验证了此法的合理性。说明可以用位移控制的应力应变曲线极

2、值点作为“数字混凝土”的强度点；不论是拉还是压荷载作用下，混凝土裂纹均从相对较弱的界面开始萌生，然后微裂纹绕着骨料扩展、贯通，即裂纹追随结构的弱面发展；混凝土试样的强度取决于其破坏面积。关键词：损伤本构模型；裂纹演化规律；数值试验；CT试验；数字混凝土中图分类号：TU501文献标志码：AResearchonnumericalmethodforstrengthofconcreteandCTtestingFANGJianyin，DANGFaning(InstituteofGeotechnicalEngineering，Xi’anUniversityofTechnology

3、，Xi’an710048，China)Abstract：Basedonelasticdamageconstitutivemodel，themechanicaIcharacteristicsunderdifferentloadingmethodsandsamplesizesisstudiedusingthehomogeneoussampleofrock．Theloadingmethodofthenumericaltestandthecalculationmethodof”digitalconcrete”strengtharedetermined，andthecracke

4、volutionlawandfailuremechanismofconcreteareanalyzedatthemesoscopicleve1．FinallytheCTtestiSdonetoverifytherationalityofthismethod．Itcanbeconcludedthattheextremevaluepointofstressstraincurveunderthedisplacementcontrollingcanbeusedasthestrengthpointofconcrete；whetherundertensileorcornpress

5、iveload，concretecracksbeginfromtherelativelyweakinterface，thenextendaroundtheaggregate，itshowsthatthestaticcrackofconcretedevelopmentfollowsthestructureoftheweakplane；Thestrengthoftheconcretedependsonthedamagedareaofthesample．Keywords：damageconstitutivemodel；crackevolution；numericalexpe

6、riments；CTtest；digitalrOnrrPtP岩石、混凝土等脆性材料大量应用于土木工程脆性材料的力学特性是许多研究者亟待解决的难建设，其力学特性受到广泛关注和研究，特别是当前题。为此，以细观层次为基础的数值模拟方法应运水利大坝建设所需的大体积混凝土，其静、动力学特而生。目前的研究大多仅从二维和三维模型建性更是研究中的重点和难点。当前利用物理试验对立_1j、裂纹演化规律及尺寸效应l6等方面进行其进行的研究，往往由于试验设备的局限性，达不到了研究，而三维随机骨料模型的建立、加载方式和试理想的预期结果。“数值试验”具有灵活性高、可重样尺寸效应对脆性材料特性、损

7、伤破裂的影响及脆复操作、可模拟物理试验不能进行的试验以及研究性材料数值强度定义方面研究较少。成本低等优点，倍受科研人员的青睐。而如何能够本文基于损伤力学原理，利用均质岩样研究了合理地利用数值试验来研究岩石、混凝土等非均匀加载方式和试样尺寸对材料特性和裂纹的影响，确收稿日期2O14一O3—2O基金项目水利部公益性行业科研专项基金资助项目(201201053—03)；陕西省黄土力学与工程重点实验室重点科研计划基金资助项目(09JS103)。作者简介方建银，男，博士生，研究方向为岩石、混凝土等脆性材料强度特性数值仿真试验。E-mail：fjylxr@】63