【摘 要】
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普通混凝土一般认为由三相材料组成,再生混凝土由五相材料组成,与普通混凝土相比,最大的区别在于有老硬化砂浆,老硬化砂浆造成了在细观结构上再生混凝土相比普通混凝土更加复杂。为了探究再生混凝土的破坏机理和力学性能,本文从材料分相的角度出发,基于随机再生骨料模型,对再生混凝土细观结构的损伤破坏特征、各相材料力学性能的改变对再生混凝土力学性能的影响展开了初步研究。论文的主要工作如下: 本文在细观层面上将再
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普通混凝土一般认为由三相材料组成,再生混凝土由五相材料组成,与普通混凝土相比,最大的区别在于有老硬化砂浆,老硬化砂浆造成了在细观结构上再生混凝土相比普通混凝土更加复杂。为了探究再生混凝土的破坏机理和力学性能,本文从材料分相的角度出发,基于随机再生骨料模型,对再生混凝土细观结构的损伤破坏特征、各相材料力学性能的改变对再生混凝土力学性能的影响展开了初步研究。论文的主要工作如下:
本文在细观层面上将再生混凝土视为由天然骨料、新硬化砂浆、老硬化砂浆、新界面过渡区和老界面过渡区构成的五相非均质复合材料,基于蒙特卡洛法,利用Python语言编制了二维、三维的随机再生骨料生成与投放算法。运用搜索算法进行椭圆和椭球再生骨料的干涉判断,对再生骨料随机生成与投放进行了优化,同时也提高了随机再生骨料的投放率。
基于随机再生骨料模型的数值模拟方法,运用混凝土塑性损伤本构模型,对再生混凝土细观结构损伤破坏特征展开了研究,分析了再生混凝土损伤的萌生、扩展、贯通以及最后破坏的全过程。研究结果表明随机再生骨料模型能很好的模拟再生混凝土损伤破坏行为,揭示了再生混凝土损伤破坏的实质。
在建立的随机再生骨料模型基础上,对再生混凝土进行变参数(再生混凝土中各相材料的力学参数和含量)仿真分析,通过进行大量的数值模拟实验,分析了粗骨料、新硬化砂浆、老硬化砂浆、新界面过渡区和老界面过渡区等因素对再生混凝土宏观力学性能的影响。研究结论可为再生混凝土力学性能的优化及实际工程应用等提供技术参考,对于推动我国再生混凝土的发展进程也具有一定意义。
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