赵全满，张洪亮，周 浩

(1.山东建筑大学 交通工程学院，山东 济南 250101；2.长安大学 公路学院，陕西 西安 710064)



基于离散元的水泥混凝土细观模拟试验

赵全满1，张洪亮2，周 浩1

(1.山东建筑大学 交通工程学院，山东 济南 250101；2.长安大学 公路学院，陕西 西安 710064)

为研究水泥混凝土力学特性及破坏机理，考虑水泥混凝土的非均匀特性及细观结构组成，首先利用离散元软件PFC2D进行水泥混凝土抗压强度细观数值模拟试验，对混凝土的破坏过程及强度形成机理进行分析，得到其弹性模量和抗压强度。并分析细观组成参数对其弹性模量和抗压强度的影响，通过不断调试和校核给出混凝土不同强度等级下的细观参数推荐值。然后，以推荐的混凝土细观参数为基础，依次进行水泥混凝土弯拉强度和抗剪强度模拟试验，分别得出不同强度等级下的混凝土弯拉强度和抗剪强度。最后，将所得数值模拟试验结果与室内试验结果进行对比。研究结果表明：利用离散元软件对水泥混凝土抗压强度、弯拉强度及抗剪强度进行数值模拟，进而对混凝土强度形成机理及破坏过程进行研究是可行的。

道路工程；水泥混凝土；模拟试验；细观；离散元

0 引言

水泥混凝土是由集料、胶凝材料及其界面组成的非均匀复合材料，外部荷载作用下其力学性能和破坏过程较为复杂。目前，对于混凝土的数值模拟多采用有限元方法，将混凝土视为连续的均匀材料(尤其是混凝土路面模拟时)，虽然在有些条件下满足计算精度的要求，但这与实际情况存在较大差距。……