混凝土與加筋混凝土動態(tài)力學性能數(shù)值模擬.pdf

1、混凝土因其原材料豐富，價格低廉，高強耐久等優(yōu)點被廣泛應用于各類建筑工程。它是一種多相非均質復合材料，力學性能復雜多變，一直是國內外學者研究熱點問題。本文利用數(shù)值模擬方法，對多邊形粗骨料混凝土和加筋混凝土動態(tài)破壞過程進行數(shù)值模擬。主要內容如下:
　　(1)沖擊荷載作用下多邊形粗骨料混凝土動態(tài)特性數(shù)值模擬。將碎石混凝土看成多邊形粗骨料和水泥砂漿組成兩相復合材料，根據富勒級配曲線和瓦拉文平面轉化公式，利用ANSYS自帶APDL語言編寫二

2、維多邊形粗骨料隨機分布程序，運用ANSYS/LS-DYNA軟件建立有限元模型，考察多邊形粗骨料體積含量、多邊形粗骨料大小及分布、試件尺寸以及沖擊速度對混凝土動態(tài)力學性能影響，數(shù)值模擬結果表明:1）碎石混凝土具有明顯尺寸效應和率敏感性;2）隨著多邊形粗骨料體積含量增大，碎石混凝土峰值應力呈先增大后減小趨勢;3）保持多邊形粗骨料最大粒徑不變，隨著多邊形粗骨料最小粒徑增大，碎石混凝土峰值應力逐漸減小;4）保持多邊形粗骨料最小粒徑不變，隨著粗骨

3、料最大粒徑增大，碎石混凝土峰值應力呈現(xiàn)先增大后減小趨勢。
　　(2)強沖擊荷載作用下加筋混凝土動態(tài)特性數(shù)值模擬。利用ANSYS/LS-DYNA軟件對加筋混凝土在不同沖擊速度下的動態(tài)響應進行數(shù)值模擬，提取應力-時間曲線，三塊靶板峰值應力以及動態(tài)破壞過程應力云圖，通過與實驗結果比較發(fā)現(xiàn):有限元模型應力波波形較好，與實驗結果曲線走勢一致;加筋混凝土材料受內部微細結構擾動影響，存在明顯滯后效應;隨著沖擊速度不斷增加，加筋混凝土峰值應力明顯