【碩士】材料細觀結(jié)構(gòu)的混凝土數(shù)值模擬與性能分析

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　　【碩士】材料細觀結(jié)構(gòu)的混凝土數(shù)值模擬與性能分析　　學(xué)科專業(yè)：施工工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：浙江大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　混凝土在細觀上可以看作是由粗骨料、水泥砂漿和界面組成的三相復(fù)合材料，由于三相材料組成的差異導(dǎo)致其力學(xué)性能也存在著很大的不同?；炷恋暮暧^性能在很大的程度上取決于這三相組分的體積比、各自的力學(xué)性能及其相互作用。因此研究這三相的結(jié)構(gòu)特性及其組合對深入研究混凝土物理力學(xué)性能具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義?！　? 本文采用數(shù)值方法模擬了混凝土材料的三相組成，并采用有限單元法分析了混凝土的主要性能。首先，根據(jù)體視學(xué)原理，得到了骨料累計分布函數(shù)與粒徑之間的關(guān)系，利用Fortran語言編制程序，計算出骨料的粒徑和位置，模擬了混凝土二維圓形骨料的隨機分布，隨后根據(jù)材料的細觀結(jié)構(gòu)，建立起了混凝土的數(shù)值模型。其次，采用有限單元法計算了混凝土穩(wěn)態(tài)氯離子擴散系數(shù)，將數(shù)值結(jié)果與C C Yang的試驗結(jié)果和胞體數(shù)值模型的結(jié)果對比驗證，證明了本文模型用于計算混凝土穩(wěn)態(tài)氯離子擴散系數(shù)的有效性，并討論了細觀結(jié)構(gòu)參數(shù)對混凝土穩(wěn)態(tài)氯離子擴散系數(shù)的影響，數(shù)值結(jié)果表明混凝土穩(wěn)態(tài)氯離子擴散系數(shù)隨著界面厚度和界面氯離子擴散系數(shù)的增大而增大，隨著骨料最大粒徑的增大而減??；然后，采用有限單元法計算了混凝土的彈性模量，并設(shè)計試驗進行了對比驗證，證明了本文模型用于混凝土彈性模量計算時的有效性，討論了細觀結(jié)構(gòu)參數(shù)對混凝土彈性模量的影響，計算結(jié)果表明，混凝土的彈性模量隨著界面彈性模量和骨料最大粒徑的增大而增大，隨著界面厚度的增大而減小，界面的泊松比對混凝土彈性模量幾乎沒有影響；最后，采用有限單元法計算了混凝土的抗壓破壞強度，模擬了混凝土的受壓破壞過程，探討了細觀結(jié)構(gòu)參數(shù)對混凝土抗壓強度的影響，數(shù)值結(jié)果表明混凝土的抗壓強度隨著界面和砂漿的抗拉強度的增大而增大?！　?

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