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吉林大学学报(工学版) 2023年

作者：许颖樊悦王青原张振宇哈尔滨工业大学(深圳)土木工程智能结构系统深圳市重点实验室

断裂性能是评价纤维对混凝土性能影响的重要指标之一。本文采用9组不同配合比的聚丙烯纤维增强混凝土(Polypropylene fiber reinforced concrete，PPFRC)进行预制裂缝梁三点弯曲试验，以聚丙烯纤维掺量和长径比为控制变量，基于双K断裂... 详细信息

断裂性能是评价纤维对混凝土性能影响的重要指标之一。本文采用9组不同配合比的聚丙烯纤维增强混凝土(Polypropylene fiber reinforced concrete，PPFRC)进行预制裂缝梁三点弯曲试验，以聚丙烯纤维掺量和长径比为控制变量，基于双K断裂模型和四阶段断裂模型分别探讨了聚丙烯纤维对混凝土不同断裂韧度的影响，得到了PPFRC的黏聚力-裂缝张开位移双线性软化曲线，引入影响系数解决了经验计算公式的修正问题，利用ABAQUS的扩展有限元法(Extended finite element method，XFEM)模拟断裂过程，通过参数分析验证模型分析梁断裂行为的可行性。所得结果意义为：四阶段断裂模型更适用于作为PPFRC结构失效的判定准则，模型中的宏观裂缝起裂韧度与纤维掺量呈正比，与长径比呈反比，结构失效韧度与掺量和长径比均呈正相关。掺入12 kg/m3、20 mm长聚丙烯纤维的混凝土宏观裂缝起裂韧度和结构失效韧度分别为9.80 MPa·m1/2、55.32 MPa·m1/2。双线性软化本构经验公式中引入的聚丙烯粗纤维βp=0.849；聚丙烯细纤维βp在0.409-0.552之间，取值随长径比增大而上升。

关键词：建筑材料聚丙烯纤维断裂韧度扩展有限元双线性软化曲线

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基于ABAQUS的混凝土软化曲线逆推分析开发应用

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水利水电技术 2018年第7期49卷 204-209页

作者：陈蒙哥武亮张建铭昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650500

本文根据相关三点弯曲梁试验数据建立数值仿真模型对混凝土双线性软化曲线进行了逆推分析。为获得能够准确反映混凝土断裂过程区软化特性的软化曲线,通过Python脚本自编程,利用进化算法,以双线性软化曲线参数为优化变量,以数值仿真模型... 详细信息

本文根据相关三点弯曲梁试验数据建立数值仿真模型对混凝土双线性软化曲线进行了逆推分析。为获得能够准确反映混凝土断裂过程区软化特性的软化曲线,通过Python脚本自编程,利用进化算法,以双线性软化曲线参数为优化变量,以数值仿真模型计算得到的P-CMOD曲线同试验测得的P-CMOD曲线之间的误差为目标函数,在ABAQUS平台上开发了对混凝土双线性软化曲线逆推分析程序。针对切口三点弯曲梁的逆推分析结果显示,双线性软化曲线第一下降段斜率决定数值计算得到的P-CMOD曲线的荷载峰值,逆推得到的P-CMOD曲线的荷载峰值同试验测得的P-CMOD曲线的荷载峰值之间的误差不超过5%,逆推得到的断裂能同试验计算得到的断裂能之间误差不超过10%,说明该方法获得的软化曲线能够较准确地反映混凝土断裂过程的结构响应,验证了所提方法的有效性。

关键词：混凝土逆推分析二次开发双线性软化曲线三点弯曲梁

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钢筋混凝土力学性能的细观数值模拟研究

钢筋混凝土力学性能的细观数值模拟研究

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作者：侯宇星大连理工大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的不断发展,近些年来数值分析方法已经越来越多的应用于高耸、大跨等大型结构工程的分析计算中。在众多数值分析方法中,刚体弹簧元法以其在模拟混凝土裂缝发生、扩展以及计算裂缝宽度上的优势,成为一种发展潜力巨大的数... 详细信息

随着计算机技术的不断发展,近些年来数值分析方法已经越来越多的应用于高耸、大跨等大型结构工程的分析计算中。在众多数值分析方法中,刚体弹簧元法以其在模拟混凝土裂缝发生、扩展以及计算裂缝宽度上的优势,成为一种发展潜力巨大的数值分析方法。本文采用刚体弹簧元法,模拟分析了混凝土及钢筋混凝土构件在静态加载作用下的力学性能及裂缝扩展特征,并将模拟结果与实验数据进行对比,验证了刚体弹簧元法应用于钢筋混凝土力学性能模拟上的有效性和可行性。本文开展的具体工作如下： 1.提出了一种以改进面积判别准则和凸多边形生长方式为基础的二维混凝土骨料随机生成算法。在骨料生成过程中,通过对骨料延伸条件的改进和定点位置条件的限定,改进了程序的可执行性,提高了随机多边形骨料的生成效率。通过对轴向拉压计算实例,对比分析了不同骨料形状(圆形和多边形)对于混凝土试件单轴抗压、抗拉力学性能的影响。结果表明,圆形骨料试件抗拉、抗压能力略高于多边形骨料试件,骨料形状对于混凝土试件拉压力学性能数值模拟结果的影响很小。 2.分析了三种不同软化本构关系(无软化、线性软化、双线性软化)对于混凝土力学性能数值计算结果的影响。结果证明,由于混凝土是非理想脆性材料,软化段的设置可使混凝土破坏的模拟过程更接近于实际情况。通过对立方体试件受拉、受压以及混凝土梁三点受弯破坏过程的数值分析,对比数值模拟结果与实验数据可以得出,在适当取值的情况下,双线性软化本构关系可以较为精确地模拟混凝土的破坏过程,所得荷载、位移值也与实验值较为接近。 3.提出了一种改进的描述钢筋混凝土破坏行为的细观数值方法。在该方法中,混凝土材料采用细观刚体弹簧元模型,钢筋采用梁单元模拟,混凝土与钢筋之间的连接采用弹簧单元以模拟二者之间的相对变形。通过对钢筋混凝土受拉及三点受弯试件受力过程的细观数值分析,系统研究了混凝土斜截面破坏的开裂过程和裂缝分布规律。通过与试验结果的对比表明：该方法可较为准确的模拟钢筋混凝土破坏的开裂趋势和裂缝的分布情况,模拟结果与实验值拟合良好。

关键词：刚体弹簧元随机骨料模型数值模拟细观双线性软化曲线钢筋混凝土粘结滑移

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