王杰,李兆瑞

(安徽建筑大学 土木工程学院,安徽 合肥,230022)

孔隙混凝土损伤破坏的数值模拟

王杰,李兆瑞

(安徽建筑大学 土木工程学院,安徽 合肥,230022)

利用MATLAB数值分析软件模拟生成随机孔隙,借助APDL程序将孔隙坐标及孔径导入ANSYS软件进行有限元分析。建立孔隙混凝土细观单元的二维数值模型,用单元生死技术模拟混凝土孔隙的损伤破坏过程,研究孔隙率对混凝土力学行为的影响。结果表明:混凝土内部的孔隙率影响混凝土的损伤破坏行为,在混凝土内部孔隙密集的地方容易出现应力集中现象;混凝土的孔隙率越大,混凝土损伤破坏越严重,弹性模量越小,反之混凝土的孔隙率越小;损伤破坏行为越轻,弹性模量越大。

混凝土;孔隙;损伤;单元生死

自然界中存在多种多孔材料,其中:岩石、木材、骨骼是天然多孔材料;泡沫、混凝土、蜂窝材料是人工多孔材料[1]。随着我国建筑行业的迅速发展,混凝土作为多孔材料在人们生活中应用越来越广泛,了解混凝土材料的力学性能也变得尤为重要。近年来,随着细观力学的蓬勃发展,越来越多学者开始研究混凝土内部成分对其宏观力学性能的影响。刘智光等[2]通过建立复合型界面损伤模型来研究混凝土单轴拉伸破坏过程;金浏等[3]建立混凝土试件二维随机骨料模型研究单轴加载和双轴加载下混凝土试件破坏路径与宏观应力应变的差异;周尚志[4]研究了混凝土的骨料大小和空间位置对其破……