孙正华 熊勃勃 田 斌

（1.贵阳勘测设计研究院有限公司, 贵阳 550081；2.三峡大学 水利与环境学院, 湖北 宜昌 443002）

1 研究背景

混凝土是使用最为广泛的人造建筑材料之一,具有显著的非均质特性.从细观层次对其进行数值模拟已成为认识混凝土力学特性和解释宏观实验现象的一种有效方法.建立能真实反映混凝土细观结构特征的数值模型是进行细观混凝土仿真分析的基础与前提,因此研究和实现混凝土细观数值模拟的前处理理论和方法具有重要意义.

混凝土细观数值模拟的前处理包含骨料级配计算、骨料生成、骨料投放、混凝土细观材料识别及网格剖分等多项内容.现有研究表明骨料的级配和形状特征不仅影响混凝土材料的工作性能,还影响其力学性能[1-15],然而现有方法多以骨料的等效直径代替其公称直径,会影响骨料级配计算精度；在生成骨料时,多以随机方法直接生成各种形状的骨料[16-21],而少有方法能以恰当的方法描述骨料的形状特征并以此指导骨料的生成[22-24].因此,建立能够精确满足混凝土级配关系、可真实反映骨料形状特征的混凝土细观模型且步骤简洁的前处理方法仍具研究价值.

本文建议使用骨料的圆度值修正其等效直径,以获取更加精确的公称直径,满足骨料级配计算的要求；提出采用骨料圆度值正态分布概率密度函数来描述骨料形状特征并以此指导骨料生成；提出质点域的方法实现骨料的……