二维细观随机混凝土模型的建立和应用

作     者：胡大琳 张立兴 陈定市 HU Da-lin;ZHANG Li-xing;CHEN Ding-shi

作者机构：长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室陕西西安710064 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710061 

基　　金：交通运输部应用基础研究项目(2013 319 812 100) 国家自然科学基金项目(51508027) 

出 版 物：《长安大学学报（自然科学版）》 (Journal of Chang’an University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2017年第37卷第3期

页      码：53-63页

摘      要：为了建立细观随机混凝土模型,将混凝土假定为由粗骨料和水泥砂浆组成的两相复合材料,根据常用骨料的类型,将其分别假定为圆形、椭圆形、凸多边形3种截面形状,分别给出了二维卵石和碎石骨料的随机投放算法,并利用MATLAB软件编制了相应程序,从而实现了细观层次随机混凝土模型的数值计算。为了使MATLAB生成的随机混凝土模型能被有限元程序调用,并对混凝土物理力学性能作进一步分析,研制了fig2dxf程序,将MATLAB中图形文件转换为.dxf格式,实现了随机骨料模型与有限元软件的无缝对接。研究结果表明:建立的随机骨料模型既满足骨料体积的等效性,又保证了骨料粒径的随机性,骨料含量水平较高;圆形和椭圆形随机混合骨料更符合随机性要求和实际情况;凸多边形骨料随机投放算法简单,同时巧妙地消除了多边形骨料的尖角;利用常用的有限元软件ANSYS等对生成的随机骨料进行网格划分的效果较好;用建立的模型生成标准混凝土试件符合规范要求,并能满足有限元细观分析的需要,为进一步研究混凝土细观物理、力学性能提供了可靠基础。

主 题 词：桥梁工程 混凝土 随机骨料模型 投放算法 MATLAB 细观层次 网格划分 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.19721/j.cnki.1671-8879.2017.03.008

馆 藏 号：203232711...