骨料的分布对再生混凝土抗压强度的影响

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1、分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文骨料的分布对再生混凝土抗压强度的影响作者姓名：李泽入学年份：2013年9月指导教师：周静海教授学科领域：建筑与土木工程申请学位：工程硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：于铁汉答辩委员会组成：于铁汉孙长征王国业张绍武孟宪宏论文评阅人：李立新俞志航硕士研究生论文摘要I摘要再生混凝土作为一种绿色环保的建筑材料在我国已开始应用。国内科研院所对其的研究大多还处在传统的试验室试件研究阶段，研究周期长，耗费大量的人力

2、物力，且仅能表现再生混凝土宏观的力学特征。对于破坏在细观层次上的发生发展以及再生混凝土内部各相材料在外部荷载作用下的相互影响，用试验法很难观察和研究的到。有限元软件的模拟则很好的弥补这种局限性，本文便是使用Ansys有限元软件在细观层次上仿真模拟再生混凝土试件的抗压试验。在数值模拟中，可将再生混凝土从宏观、细观、微观层次上进行建模计算，其中细观水平是最理想、最有效的层次。本文将再生混凝土看作天然骨料、砂浆、附着砂浆、新界面、老界面五相复合材料组成，结合蒙特卡罗法及富勒级配曲线，运用Ansys中的APDL参数化编程，建立了二维圆形和三维球形的随机骨料模型

3、，并以此建立了的二维和三维再生混凝土立方体和棱柱体数值模拟试件，进行轴向受压分析。得出再生混凝土受压的应力应变曲线，与真实试验结果进行对比分析。分析了骨料分布、粒径大小、再生骨料取代率、附着砂浆强度、新、老界面的厚度等参数变化对整体试件抗压强度的影响。模拟结果表明，当附着砂浆强度愈大，新、老界面厚度越小，再生骨料取代率变小、骨料粒径愈小时，再生混凝土抗压强度越大。再生混凝土试件的裂纹总是首先出现在粒径较大的再生骨料周围，然后向四周扩展。研究显示，当骨料在试件内某一区域聚集有利于裂缝的发展，且当再生骨料聚集度较高时，会加快裂缝发展的速度，降低试件的承载能

4、力；应力云图表明，试件内部应力较大的部分在竖直方向上从试件边缘向中部面积逐渐减小，当再生骨料大多分布在试件边缘部位时，不利于抗压承载能力的增强；当试件内在荷载施加方向上出现较大的无骨料区域时，会出现相对的强度薄弱域，导致试件承载力的降低。关键字：再生混凝土；细观结构；数值模拟；抗压强度；骨料分布；应力应变曲线硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractInourcountryrecycledconcreteasakindofgreenbuildingmaterialisintheinitialstageofapplication.Atpre

5、sent,theresearchofrecycledconcreteinChinaisstillinthestageofthetraditionaltestchamber.Thestudyperiodislong,andalotofmanpowerandmaterialresourcesareconsumed.Andcanonlyshowthemechanicalcharacteristicsofthemacromechanicalpropertiesofrecycledconcrete,atthemesolevelthedevelopmentofda

6、mageandthemutualinfluenceoftheinterioroftherecycledconcreteundertheexternalload,itisverydifficulttoobserveandstudywithtestmethod.Theapplicationoffiniteelementsimulationsoftwareisverygoodforthislimitation.Inthispaper,weusetheAnsysfiniteelementsoftwaretosimulatethecompressivetesto

7、frecycledconcretespecimensinthemesolevel.Inthenumericalsimulation,therecycledconcretecanbecalculatedfromthemacro,mesoandmicrolevels,Themicrolevelisthemostideal,themostusefullevel.Inthispaper,therecycledconcreteisconsideredasthefivephasecompositematerial:Aggregate,newhardenedceme

8、ntpaste,oldhardenedcementpaste,newinterfacialtr