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水利工程论文-碾压混凝土细观结构力学性能的数值模拟.doc

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水利工程论文-碾压混凝土细观结构力学性能的数值模拟.doc

水利工程论文-碾压混凝土细观结构力学性能的数值模拟摘要:本文在细观层次上将碾压混凝土看成是由硬化水泥粉煤灰砂浆体、粗骨料颗粒及二者间的粘结带构成的两相非均质复合材料,以随机骨料模型代表碾压混凝土的细观结构,采用有限元技术模拟了劈拉试件的开裂过程,所得碾压混凝土的劈拉强度与试验结果基本吻合。为碾压混凝土破坏机理的研究、碾压混凝土力学性能的数值模拟提供了新的技术途径。关键词:细观复合材料随机骨料模型有限元破坏机理强度碾压混凝土是一种可用土石坝施工机械设备运输及铺筑,用振动碾压实的干硬性混凝土,我国从1978年开始对碾压混凝土筑坝技术进行研究,在大量试验研究的基础上,将其广泛应用于实际工程,于1986年建成我国第一座高57m的坑口碾压混凝土重力坝。目前,我国已建、在建碾压混凝土坝约43座[1]。碾压混凝土材料性能的研究是碾压混凝土筑坝的关键技术课题之一,碾压混凝土材料力学行为的研究,大都建立在试验的研究基础上,需要花费大量的人力、物力,所得试验成果还受试验条件的限制。本文拟采用随机骨料模型[2]及数值模拟技术,在细观层次上探索碾压混凝土细观结构与宏观力学性能的关系。1随机骨料模型的形成本文假定已知级配的骨料其颗粒形状为球形,按骨料达到最优密实度条件的Fuller三维级配曲线,其级配曲线表达式为[3]Y=(D0/Dmax)1/2(1)式中:Y为骨料通过直径为D0筛孔的重量百分比;Dmax为最大骨料颗粒径。WalravenJ.C.基于Fuller公式,将三维级配曲线转化为试件内截平面上任一点具有骨料直径D

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