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【碩士】材料細觀結構的混凝土數值模擬與性能分析

內容簡介

　　【碩士】材料細觀結構的混凝土數值模擬與性能分析　　學科專業(yè)：施工工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：浙江大學　　學位年度：2008　　混凝土在細觀上可以看作是由粗骨料、水泥砂漿和界面組成的三相復合材料，由于三相材料組成的差異導致其力學性能也存在著很大的不同?；炷恋暮暧^性能在很大的程度上取決于這三相組分的體積比、各自的力學性能及其相互作用。因此研究這三相的結構特性及其組合對深入研究混凝土物理力學性能具有重要的理論意義和現實意義?！　? 本文采用數值方法模擬了混凝土材料的三相組成，并采用有限單元法分析了混凝土的主要性能。首先，根據體視學原理，得到了骨料累計分布函數與粒徑之間的關系，利用Fortran語言編制程序，計算出骨料的粒徑和位置，模擬了混凝土二維圓形骨料的隨機分布，隨后根據材料的細觀結構，建立起了混凝土的數值模型。其次，采用有限單元法計算了混凝土穩(wěn)態(tài)氯離子擴散系數，將數值結果與C C Yang的試驗結果和胞體數值模型的結果對比驗證，證明了本文模型用于計算混凝土穩(wěn)態(tài)氯離子擴散系數的有效性，并討論了細觀結構參數對混凝土穩(wěn)態(tài)氯離子擴散系數的影響，數值結果表明混凝土穩(wěn)態(tài)氯離子擴散系數隨著界面厚度和界面氯離子擴散系數的增大而增大，隨著骨料最大粒徑的增大而減?。蝗缓?，采用有限單元法計算了混凝土的彈性模量，并設計試驗進行了對比驗證，證明了本文模型用于混凝土彈性模量計算時的有效性，討論了細觀結構參數對混凝土彈性模量的影響，計算結果表明，混凝土的彈性模量隨著界面彈性模量和骨料最大粒徑的增大而增大，隨著界面厚度的增大而減小，界面的泊松比對混凝土彈性模量幾乎沒有影響；最后，采用有限單元法計算了混凝土的抗壓破壞強度，模擬了混凝土的受壓破壞過程，探討了細觀結構參數對混凝土抗壓強度的影響，數值結果表明混凝土的抗壓強度隨著界面和砂漿的抗拉強度的增大而增大?！　?

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