【碩士】混凝土本構(gòu)關(guān)系試驗與數(shù)值模擬研究

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　　【碩士】混凝土本構(gòu)關(guān)系試驗與數(shù)值模擬研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：同濟大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　混凝土是當(dāng)今世界上應(yīng)用最廣泛的工程材料之一。然而，其本身力學(xué)行為的復(fù)雜性對人們利用混凝土與把握混凝土結(jié)構(gòu)在各種外部作用下的力學(xué)特性提出了重重挑戰(zhàn)。為了弄清楚混凝土材料的破壞機理，長期以來，研究者們做了大量的試驗，嘗試用各種理論模型來描述、刻畫它的特性，取得了長足的進展。然而，隨著認(rèn)識的發(fā)展，僅僅在宏觀層次的研究已不能滿足人們對混凝土材料破壞機理更深入理解的愿望。細觀損傷力學(xué)為人們在更小尺度下探索混凝土的破壞機制提供了理論框架?！　? 近年來，隨著數(shù)值計算科學(xué)與計算機水平的高速發(fā)展，數(shù)值模擬亦即數(shù)字仿真成為繼試驗、理論之后第三個研究自然規(guī)律的手段。本文的主要工作是建立在細觀層次上的數(shù)值模擬研究。首先，本文通過對二維混凝土數(shù)字圖像的處理得到了二維有限元數(shù)字模型。接著在Abaqus中對模型進行了單壓、單拉及拉壓滯回力學(xué)特性的模擬。清晰地展示了材料在荷載作用下內(nèi)部裂縫的萌生與擴展過程，展示了損傷局部化現(xiàn)象。　　為了進一步更一般的借助數(shù)值模擬研究混凝土，本文在實驗室澆注了混凝土試件與水泥漿試件，其中水泥漿試件的組分與混凝土中硬化水泥漿體完全相同。文中一方面利用CT掃描及三維重構(gòu)技術(shù)獲得了與混凝土試件一一對應(yīng)的三維數(shù)值試件；另一方面測試了混凝土與砂漿的力學(xué)特性與力學(xué)參數(shù)，為數(shù)值試驗提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。在得到完整的混凝土三維數(shù)值試件的基礎(chǔ)上，本文嘗試?yán)肁baqus模擬了三維數(shù)值試件的單軸拉、壓加載過程。通過與真實試驗的比較，初步驗證了本文三維數(shù)值模型的合理性?！　?

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