再生混凝土细观分析方法PDF格式文档图书下载

第1章 绪论 1

1.1 课题背景及意义 1

1.2 混凝土细观力学分析方法简介 2

1.2.1 混凝土细观力学研究方法 3

1.2.2 再生混凝土细观力学试验研究简介 3

1.2.3 混凝土细观结构数值模拟研究简介 4

1.3 再生混凝土材料力学性能的动态效应简介 7

1.4 基面力元法研究现状 9

1.5 本书的主要内容 9

第一部分 基于势能原理的基面力元法 13

第2章 基面力基本理论简介 13

2.1 基面力 13

2.2 基面力与应力张量关系表达式 15

2.3 基面力对偶量 15

2.4 基面力理论基本方程 16

2.4.1 基面力表示的平衡方程 16

2.4.2 位移梯度表示的几何方程 16

2.4.3 基面力表示的物理方程 16

2.4.4 基面力表示的边界条件 17

2.5 本章小结 17

第3章 基于势能原理的二维基面力元法 18

3.1 基面力元法的基本方程 18

3.2 三角形基面力元模型 19

3.3 势能原理基面力元法主程序流程图 24

3.4 势能原理基面力元模型的正确性验证 25

3.5 本章小结 30

第4章 基于势能原理的三维基面力元法 31

4.1 基面力表示空间问题的基本公式 31

4.2 空间四节 点四面体基面力元模型 31

4.2.1 三维空间单元的应变 32

4.2.2 三维空间单元的刚度矩阵 34

4.3 空间问题主应力及计算公式 36

4.4 三维基面力元法主程序开发 37

4.4.1 三维基面力元法程序说明 37

4.4.2 三维基面力元法程序流程图 38

4.5 三维基面力元模型正确性验证 38

4.6 本章小结 41

第5章 动力问题的基面力元法 42

5.1 质量矩阵和阻尼矩阵 42

5.1.1 质量矩阵 42

5.1.2 阻尼矩阵 43

5.2 动力方程的求解 43

5.3 本章小结 45

第二部分 再生混凝土细观损伤分析模型及模拟方法 49

第6章 再生混凝土二维随机骨料模型 49

6.1 再生混凝土二维随机圆骨料模型 49

6.1.1 再生骨料颗粒数与级配 49

6.1.2 再生骨料老砂浆层厚度 51

6.1.3 再生骨料的分布 51

6.2 再生混凝土二维随机凸多边形骨料模型 54

6.2.1 生成随机多边形基骨料的生成 55

6.2.2 随机多边形延展条件和方式 56

6.2.3 流程框图 58

6.3 有限元网格剖分及单元属性确定 60

6.3.1 网格自动剖分方法 60

6.3.2 单元属性的确定 61

6.4 本章小结 61

第7章 再生混凝土三维随机球骨料模型 63

7.1 再生混凝土三维随机骨料模型 63

7.1.1 蒙特卡罗随机方法 63

7.1.2 富勒颗粒级配理论 64

7.1.3 骨料颗粒数及混凝土级配 64

7.1.4 再生骨料老砂浆层厚度 65

7.1.5 骨料球心坐标的确定 66

7.1.6 骨料随机投放模型 67

7.2 空间有限元模型及单元属性判别 67

7.2.1 空间网格剖分方法 68

7.2.2 单元属性判别 68

7.3 再生混凝土模型生成流程图 70

7.4 本章小结 71

第8章 基于数字图像技术的再生混凝土细观模型 72

8.1 图像分段变换 72

8.2 滤波除噪 73

8.3 边界处理 74

8.4 本章小结 75

第9章 再生混凝土材料本构损伤模型 76

9.1 双折线损伤本构模型 76

9.2 多折线损伤本构模型 77

9.3 分段曲线损伤本构模型 78

9.4 多轴损伤本构关系 80

9.5 本章小结 81

第10章 再生混凝土的细观等效化模型 82

10.1 再生混凝土圆骨料复合球等效模型 82

10.1.1 泊松比的等效 82

10.1.2 弹性模量的等效 83

10.1.3 强度的等效 85

10.2 细观等效化模型 86

10.2.1 Voigt并联弹模等效模型及Reuss串联弹模等效模型 86

10.2.2 基于Voigt并联和Reuss串联方法的细观等效损伤本构模型 89

10.2.3 细观等效化模型的网格划分 91

10.2.4 细观等效化模型计算程序流程图 91

10.3 本章小结 93

第11章 损伤问题非线性基面力元求解模型 94

11.1 直接迭代法 94

11.2 收敛准则 95

11.3 非线性基面力元法程序 96

11.4 非线性基面力元法程序验证 98

11.5 本章小结 99

第三部分 数值仿真模拟再生混凝土材料细观结构与破坏机理 103

第12章 二维随机圆骨料试件单轴拉压破坏机理静态模拟 103

12.1 再生混凝土随机圆骨料试件单轴压缩数值模拟 103

12.1.1 150mm × 150mm × 150mm试件单轴压缩数值试验 104

12.1.2 其他试件单轴压缩数值试验 106

12.2 再生混凝土随机圆骨料单轴拉伸数值模拟 109

12.2.1 150mm × 150mm × 150mm试件单轴拉伸数值试验 109

12.2.2 其他试件单轴拉伸数值试验 111

12.2.3 多轴损伤本构关系的探讨 113

12.3 本章小结 114

第13章 二维随机凸骨料试件破坏机理静态模拟 115

13.1 再生混凝土随机凸多边形骨料试件单轴压缩数值模拟 115

13.1.1 150mm × 150mm × 150mm试件单轴压缩数值试验 115

13.1.2 其他试件单轴压缩数值试验 118

13.2 再生混凝土随机凸多边形骨料试件单轴拉伸数值模拟 120

13.2.1 150mm × 150mm × 150mm试件单轴拉伸数值试验 121

13.2.2 其他试件单轴拉伸数值试验 122

13.3 再生混凝土棱柱体抗压试验数值模拟 124

13.4 再生混凝土梁抗弯试验数值模拟 126

13.5 本章小结 128

第14章 基于数字图像技术的再生混凝土破坏机理静态模拟 129

14.1 加载模型及参数的确定 129

14.2 真实细观模型力学分析 130

14.3 不同骨料形式的影响 133

14.4 本章小结 134

第15章 三维随机球骨料试件单轴拉压破坏机理静态模拟 135

15.1 三维试件单轴压缩数值模拟 135

15.1.1 100mm × 100mm × 100mm立方体试件单轴压缩 135

15.1.2 150mm × 150mm × 150mm立方体试件单轴压缩对比 139

15.1.3 立方体试件不同边界条件结果对比 141

15.2 三维试件单轴拉伸数值模拟 143

15.2.1 100mm × 100mm × 100mm立方体试件单轴拉伸 143

15.2.2 150mm × 150mm × 150mm立方体试件单轴拉伸对比 146

15.3 本章小结 147

第16章 基于细观等效模型的再生混凝土数值模拟 148

16.1 基于细观等效模型的再生混凝土试件单轴受力的数值模拟 148

16.2 再生混凝土拉剪混合破坏L型板试验数值模拟 154

16.3 本章小结 156

第17章 再生混凝土动态性能的细观损伤分析 157

17.1 单轴动态拉伸试验数值模拟 157

17.1.1 加载模型 157

17.1.2 动态拉伸应力-应变曲线 159

17.1.3 抗拉动力增强系数DIF 160

17.1.4 动态拉伸破坏形态 161

17.1.5 破坏过程 162

17.2 单轴动态压缩试验数值模拟 163

17.2.1 加载模型 163

17.2.2 动态压缩应力-应变曲线 163

17.2.3 动力增强系数DIF 165

17.2.4 破坏形态 166

17.2.5 破坏过程 167

17.3 拉剪混合破坏L型板动态破坏模式分析 168

17.3.1 计算模型的建立 168

17.3.2 数值结果及讨论 168

17.4 再生混凝土梁抗弯动态破坏模式分析 172

17.4.1 计算模型的建立 172

17.4.2 试件破坏过程 173

17.4.3 试件应力变化 175

17.5 本章小结 177

第18章 细观力学参数对数值模拟结果的影响 179

18.1 天然骨料的影响 179

18.1.1 弹性模量 179

18.1.2 强度 180

18.2 新砂浆的影响 182

18.2.1 弹性模量 182

18.2.2 强度 183

18.3 老砂浆的影响 185

18.3.1 弹性模量 185

18.3.2 强度 186

18.4 新粘结界面过渡区的影响 187

18.5 老粘结界面过渡区的影响 189

18.6 本章小结 190

第19章 细观力学参数非均质性的影响分析 191

19.1 Weibull概率统计分布 191

19.2 单轴载荷作用下的立方体试件数值试验 194

19.3 三点弯曲切口梁试验 195

19.4 本章小结 199

前景展望 200

参考文献 201

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