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《基于細(xì)觀力學(xué)理論的混凝土力學(xué)性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、南昌大學(xué)碩士學(xué)位論文基于細(xì)觀力學(xué)理論的混凝土力學(xué)性能研究姓名:吳志飛申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):固體力學(xué)指導(dǎo)教師:宋固全20081222摘要對(duì)混凝土力學(xué)性能的研究主要還是建立在宏觀的力學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,通過(guò)對(duì)混凝土宏觀力學(xué)性能指標(biāo)的觀測(cè)對(duì)比,定性地分析混凝土微結(jié)構(gòu)的形成對(duì)混凝土宏觀力學(xué)性能的影響。缺乏理論的推導(dǎo)和分析,難以建立兩者之間的量化關(guān)系。而數(shù)值分析研究則是具體問(wèn)題具體分析,也無(wú)法建立混凝土微結(jié)構(gòu)參數(shù)與其力學(xué)性能之間的量化關(guān)系。細(xì)觀平均場(chǎng)理論在預(yù)測(cè)剛度性質(zhì)方面能得到理想的結(jié)果,并能給出各相均勻應(yīng)力與微結(jié)構(gòu)參
2、數(shù)的解析關(guān)系式,然而在強(qiáng)度分析方面精度不夠。而目前的各種強(qiáng)度理論雖然能夠給出混凝土在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則,但強(qiáng)度理論的給出要么是通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合得出要么是通過(guò)理論假設(shè)結(jié)合少量試驗(yàn)點(diǎn)推導(dǎo)得出,無(wú)法反映細(xì)觀結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。本文采用細(xì)觀力學(xué)平均場(chǎng)理論與彈性理論相結(jié)合來(lái)研究平面問(wèn)題下混凝土的微結(jié)構(gòu)與其力學(xué)性能之間的量化關(guān)系。首先在考慮界面過(guò)渡區(qū)的情況下建立混凝土三相細(xì)觀力學(xué)模型;運(yùn)用彈性理論計(jì)算在外載荷作用下混凝土單元塊的各相應(yīng)力應(yīng)變;運(yùn)用平均場(chǎng)理論計(jì)算宏觀載荷作用下水泥漿體的平均應(yīng)力;最后以
3、水泥漿體的平均應(yīng)力作為混凝土單元塊外場(chǎng)力,結(jié)合彈性理論基本解同時(shí)在考慮混凝土內(nèi)約束的作用下給出了以混凝土中骨料的體積分?jǐn)?shù)及兩者彈性模量比為變量參數(shù)的混凝土早期裂縫判定準(zhǔn)則。通過(guò)算例的理論解與數(shù)值解的對(duì)比分析表明該準(zhǔn)則具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:混凝土力學(xué)性能;細(xì)觀力學(xué);平面應(yīng)變;混凝土早期裂縫AbstractABSTRACTTheexperimentinvestigationoftheconcretemechanicalpropertiesqualitativeanalyzestherelationsh
4、ipbetweenthemicro··structureandthemacro·-mechanicalproperties,throughthecontrastofthetargetsofthemacro-mechanicalproperties.Becauseofthelackof,itisdifficulttOestablishquantitativerelationsbetweenthem.Andnumericalanalysiscanonlyanalyzespecificmatters,alsoCa
5、nnotsetupthequantitativerelationsbetweenthemechanicalpropertiesandtheparametersofthemicro-structure.Byusingaveragingtheories,thoughstiffnessofconcretecanbegotperfectly,andtheformulawhichreflecttherelationsbetweentheuniformstressandthemicro-structuralcanbeg
6、ot,butthestrengthofconcreteCannotbegotperfectly.AlthoughthestrengththeoriesCangivethecriteriaofintensitydamageinthecomplexstress,butwhichalsocannotsetupthequantitativerelationsbetweentheparametersofmicro-structureandthestrengthofconcrete.Inthispaper,thequa
7、ntitativerelationsbetweentheparametersofmicro—structureandthemechanicalpropertiesofconcretearestudiedbyusingaveragingtheoryandelastictheory.Firstofall,concretethree—phasemicro·mechanicsmodelisbuilt.Then,thestress-filedandstrain—filedofeachphasearecalculate
8、d.Theaveragestressofcementphaseiscalculatedbyusingdilutedistributionmethod.Andfinally,thejudgecriterionaboutearlycrackappearingCanbebuiltwiththedilutedistributionresultastheconcreteunit’Soutsideforce.Thecompa