再生混凝土疲劳损伤机理的数值模拟.pdf

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1、水利水电技术第45卷2014年第10期再生混凝土疲劳损伤机理的数值模拟雷斌1，李宏2，晏育松3(1．南昌大学建筑工程学院，江西南昌33003l；2．浙江省建筑设计研究院，浙江杭州310006；3．南昌大学基础建设处，江西南昌330031)摘要：基于再生混凝土内部细观结构的数字图像，建立了二维细观再生混凝土疲劳损伤有限元模型。首先，对弯折疲劳破坏后的再生混凝士弯折疲劳试件进行机械切割并对切割后的表面使用数码相机拍摄，获得截面数字图像。然后，对所获得的数字图像进行处理并对骨料和砂浆部分进行边缘检测，获得骨料和砂浆的边缘坐标，将其导入有限元分析软件，获得实体模型。最后，建

2、立了二维细观再生混凝土疲劳损伤有限元模型，研究了再生混凝土在疲劳荷载作用下的损伤分布和应力分布的变化规律。关键词：再生混凝土；疲劳损伤机理；数值模拟中图分类号：TV431．9文献标识码：A文章编号：1000．0860(2014)10．0115．05N哪ericmsilnllla60n蚰thefa廿guedaIn鸱emechanismofr∞ycledconc弛teLEIBinl，UHon92，YANGYuson93(1．Sch耐ofCivilEn舀neering明dArcllitecture，Nanch锄gUIlive袖y，N蚰chang330031，Ji锄谢，Ch

3、ina；2．zhejiaIIgPmvinceInstituteofArc

4、litecturalDesigll卸dResearch，H柚gzhou310006，ZhejiaIlg，Clli腑；3．DepanmentofCapitalConstmction，NarIch彻gUrIivers时，N卸ch粕g33003l，Ji舳g，【i，Cllina)Abstract：B鹊edontlledi画talimageoftheintemalIIlicmscopicstllJctureoftllerecyckdconcrete，a2一Dmicmscopic6niteel·ement

5、modeloftIlerecycledconcretefatigued锄ageisestablished．FirsⅡy，tIlerecycledconcretespecimen曲erbendingfatiguedamageismechaIlicaUycut卸dthentIledi西talimage0ftllecutting·surf如eismadebydi西talcame凤Subsequendy，tIledi舀talimageispmcessedalongw油theedgedetectionmadeonthe帮gateandmortar，f而mwhichtheedg

6、ec00rdinatesofboththeaggregate粕dthemonarareobtained锄d吐lenimportedintoANSYSdevelopInenttoolsUPFsforgeffingtherelev锄tsolidmodel．Finally，a2一Dmicroscopic6niteelementmodelofrecycledconcretefatigued锄ageisestablished，锄dme锄whik，t}led啪一agedist曲ution粕dtllev捌ationlawoft11es№ssdistributionlulderfa

7、tigtleloadarestIldiedasweU．Keywords：recycledconcrete；fatigued锄agemecharIism；numedcaJsimlllation1概述在细观层次上利用数值方法直接模拟混凝土试件或结构的裂纹扩展过程及破坏形态，可以直观地反映出试件的损伤破坏机理，因此引起了国内外学者的关注。近十几年来，基于混凝土的细观结构，人们提出了许多研究混凝土断裂过程的细观力学模型，最具典型的有格构模型、随机骨料模型、随机粒子模型及随机力学特性模型等。这些模型都假定混凝土是砂浆基质、骨料和两者之间的粘结带组成的三相复合材料，用细观层次上

8、的本构关系来模拟复杂的宏观断裂过肋聊Rd“∞4HdHy蛔，olⅢE删HP耐馏怕L盯M．，D程。文献[1—7]对再生混凝土疲劳性能进行了试验研究，而对再生混凝土疲劳性能的内在机理及其数值模拟还未见文献报道。本文拟基于再生混凝土内部细观结构的数字图像，建立二维细观再生混凝土疲劳损伤有限元模型。首先，对弯折疲劳破坏后的再生混凝收稿日期：2014一02一13基金资助：国家自然科学基金(51178340)；江西省青年科学基金(20114BAB216009)；江西省教育厅科技计划(20lOBm撇和G小4124)。作者简介：雷斌(1980一)，男，讲师，博士。”5雷斌，等∥再