混凝土多裂紋擴展過程的數(shù)值模擬與研究.pdf

1、混凝土的破壞過程一直以來都是混凝土材料研究中的重點內容?；炷恋钠茐呐c初始缺陷有著很大的關系，研究混凝土中初始缺陷的發(fā)展規(guī)律對現(xiàn)代建筑有著十分重要的意義。
　　一般情況下，混凝土結構都是帶裂紋工作的，而且存在著多個裂紋，這些裂紋可以認為是混凝土結構的初始缺陷。本文以此為出發(fā)點，對多裂紋混凝土結構的裂紋發(fā)展規(guī)律、結構的極限承載力以及結構的荷載-撓度曲線進行了研究。
　　本文采用擴展有限元方法，其優(yōu)勢體現(xiàn)在網格劃分上，即不需要對

2、裂紋所在位置進行高密度劃分，就能得到精確的結果，大大提高了計算效率。參照斷裂力學的相關理論，將有效的斷裂準則應用到模擬中，較準確的展現(xiàn)了結構破壞過程的四個階段：彈性變形階段、裂紋穩(wěn)定擴展階段、裂紋的失穩(wěn)擴展階段和停止擴展階段。
　　對多裂紋混凝土結構破壞過程的研究，論文采用含有多裂紋的混凝土三點彎曲梁模型，分為兩個方面進行模擬：一是含中心裂紋的多裂紋模擬，另一是無中心裂紋的多裂紋模擬。
　　對含中心裂紋的情況，通過變化裂紋的

3、數(shù)量、裂紋與水平邊界的角度、裂紋的長度、裂紋距中心裂紋的水平距離這四個參數(shù)來研究對結構破壞的影響。計算結果顯示：對雙裂紋模型，裂紋的擴展以中心裂紋為主，裂紋的擴展路徑和擴展形式均與只存在中心裂紋的單裂紋模型相似，邊裂紋的變化對結構的極限承載力沒有明顯影響；對于三裂紋模型，邊裂紋的擴展只在一定角度情況下表現(xiàn)活躍，但是擴展仍然是以中心裂紋為主，極限荷載值受邊裂紋的影響較雙裂紋明顯；兩種裂紋情況下，中心裂紋的長度是影響結構承載力的主要因素。文

4、中還將計算結果和試驗結果進行比較，結果顯示本文所采用的數(shù)值模擬方法與試驗結果吻合較好。
　　無中心裂紋的情況下，取裂紋的數(shù)量、裂紋與水平邊界的夾角、裂紋的長度和裂紋距中點的水平距離四個變量。計算結果顯示，只存在兩條邊裂紋的情況下，結構的極限承載力明顯提高，裂紋長度和裂紋間距離對結構的承載力影響明顯加強；同時得到，中間裂紋角度改變時，結構的極限承載力也發(fā)生了明顯的變化，角度越是接近90°，這種效果越明顯，承載力越低。
　　通過