混凝土简支梁静力损伤过程细观分析

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1、密级：公开ＳＨＩＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ工学硕壬学位论文漏凝止简支梁静力损伤过程细观分析ＴｈｅＭｅｓｏｓｃｏｉｃＡｎａｌｓｉｓｏｆＳ化ｔｉｃＤａｉｉｍｅＰｒｏｃｅｓｓｐｙｇ－ｆｏｒＣｏｎｃｒｅｔｅＳｉｍｐｌｙｓｕｐｐｏｒｔｅｄＢｅａｍ培养单位：主木工程学院专业：道路与铁道工程研究生：耿纪望指导教师：ｈ建清教授二〇—五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作。１及取得的研究成

2、果尽我所知，除了文中特别加＾标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。慾賓心签名：永日期：新瓜）关于论文使用授权的说明、本人完全了解石家庄铁道大学有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文

3、数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道＾，可大学［＾采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可心公布论文的全部或部分内容。保密的论文在解密后应遵守此规定（）＾作者签名：部斧３逗日期：｝心从、、导师签名：日期：ｍ密级：公开工学硕士学位论文混凝土简支梁静力损伤过程细观分析TheMesoscopicAnalysisofStaticDamageProcessforConcreteSimply-supportedBeam培养单位：土木工程学院专业：道路与铁道工程研究生：

4、耿纪莹指导教师：卜建清教授二○一五年六月摘要摘要混凝土是一种非均质多相复合材料，其破坏过程具有非常复杂的应力应变关系。基于有限元方法研究混凝土的破坏过程，大多是将混凝土视为均质材料，这种简化计算使得混凝土材料的非均匀性无法体现，也无法准确再现混凝土结构中裂纹产生、扩展和贯通的全过程。本文从细观层次上，将混凝土视为由骨料、水泥砂浆基质组成的两相复合3D材料，利用离散元软件PFC，建立了混凝土的颗粒流数值模型。通过对混凝土骨料、砂浆以及钢筋的细观参数进行标定，分析了颗粒细观参数与材料宏观参数之间的关系，为混凝

5、土简支梁模拟试验中参数的确定提供了依据，同时还分析了摩擦系数、孔隙率、平行粘结半径、平行粘结刚度以及平行粘结强度等细观参数对混凝土三轴压缩数值试验峰值强度的影响。3D阐述了用PFC软件生成钢筋混凝土简支梁模型的方法，并对钢筋混凝土简支梁模型进行参数标定。分析了钢筋混凝土简支梁模型在静力荷载作用下裂纹扩展过程及破坏形态，得到了试件的荷载与跨中挠度曲线，从细观角度分析了混凝土简支梁的损伤破坏机理。本文通过对混凝土简支梁静力损伤过程的细观数值模拟，对混凝土材料裂纹产生、扩展和贯通的破坏实质及损伤分析进行了有益探

6、索。关键词：钢筋混凝土简支梁；离散元；三轴压缩破坏试验；参数标定；细观分析；损伤分析AbstractAbstractConcreteisakindofheterogeneousmultiphasecomposite,whosefailureprocesshasverycomplexedrelationshipbetweenstressandstrain.Basedonfiniteelementmethodtostudythefailureprocessofconcretematerials,mostlyc

7、oncreteisregardedashomogeneousmaterial,thesimplifiedcalculationfailstoreflecttheheterogeneityofconcrete,anditalsocan’treproducethewholeprocessofconcretematerialdamage.Frommicrolevel,thisarticleregardconcreteasmultiphasecompositecomposed3Dofaggregateandmor

8、tar.UsingthediscreteelementsoftwarePFC,theparticleflownumericalmodelofconcreteisestablished.Throughthetriaxialcompressionnumericalsimulationofconcrete,thecontactbetweenparticleparametersandmacroscopicparametersisest