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《基于離散單元法的混凝土細觀力學模型研究進展_王卓琳.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第23卷第5期結構工程師Vo.l23,No.52007年10月StructuralEngineersOc.t2007基于離散單元法的混凝土細觀力學模型研究進展王卓琳林峰顧祥林(同濟大學建筑工程系,上海200092)摘要介紹了離散單元法用于混凝土細觀結構數(shù)值模擬的優(yōu)越性及其基本原理;總結了目前基于離散單元法的剛體-彈簧元模型、擴展的離散單元法、顆粒-界面元模型、梁-顆粒模型等常用模型的原理、研究現(xiàn)狀、成果,以及各自的優(yōu)缺點;對數(shù)值模型建立中應考慮的關鍵問題,如破壞準則、本構關系以及材料參數(shù)的確定方法等作了歸納分析。指出目前離散單元法用于混凝土數(shù)值模擬的研究主要以二維模型、簡單受力狀
2、態(tài)、定性分析為主,而在復雜受力狀態(tài)、定量分析、隨機性分析以及相應實用軟件的開發(fā)等方面仍有待進一步研究。關鍵詞離散單元法,混凝土,細觀力學,數(shù)值模擬StateoftheArtofMeso-MechanicalModelsofConcreteBasedonDiscreteElementMethodWANGZhuolinLINFengGUXianglin(DepartmentofBuildingEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)AbstractTheadvantagesandprinciplesofmeso-mechan
3、icalmodelsofconcretebasedonthediscreteelementmethodareintroduced.Variousmodelswidelyusedatpresent,suchasRigidBody-SpringModel,ExtendedDistinctElementMethod,Particle-InterfaceElementModel,andBeam-ParticleModel,areanalyzed.Thestudystate,aswellasadvantagesanddisadvantagesofeachmethod,aresummariz
4、ed.Someproblemsneededtobenotedwhenthemodelisbuilt,suchasfailurecriteria,constitutiverelationship,andmaterialparameters,arealsoanalyzed.Finally,itisfiguredoutthatcurrentstudiesonnumericalsimulationofconcretebasedonthediscreteelementmethodmainlyfocusonplanarmodel,simpleloadstate,andqualitativea
5、nalysis,moreeffortsoncomplexloadstate,quantitativeanalysis,stochasticanalysisanddevelopmentofcorrespondingsoftwareareneededinthefuture.Keywordsdiscreteelementmethod,concrete,meso-mechanics,numericalsimulation以工程應用為主要目的的混凝土力學性能研1引言究,往往忽略混凝土內(nèi)部的復雜結構,而將其看作宏觀均質(zhì)材料,并把室內(nèi)試驗得到的各項物理力混凝土是一種多相非均質(zhì)復合材料。根據(jù)特學
6、指標以及基于此發(fā)展的本構關系用于混凝土結征尺寸不同,通常可將混凝土結構分為微觀結構構分析。隨著研究的深入,人們認識到,混凝土在-7-4-4-2(10～10m)、細觀結構(10～10m)和宏微、細觀層次上的受力狀態(tài)與宏觀尺度下所反映-2觀結構(>10m)3個層次或尺度。出的力學性能有很大不同,混凝土材料的宏觀破基金項目:同濟大學建筑工程系文遠科技基金資助。收稿日期:2007-05-16StructuralEngineersVo.l23,No.580StateoftheArt壞過程與其細觀(或微觀)的非均勻性是密切相種解決巖石節(jié)理系統(tǒng)或塊體集合等不連續(xù)體系大關的。因此,在細觀尺度范圍
7、內(nèi)進行混凝土破壞變形運動的數(shù)值方法。其基本思想是把不連續(xù)體過程的研究有助于進一步認識混凝土的宏觀破壞分離為剛性單元的集合,使各個剛性單元滿足運機制及其強度和變形特性。動方程,用時步迭代的方法求解各剛性單元的運試驗雖然是研究混凝土破壞過程最基本的方動方程,繼而求得不連續(xù)體的整體運動形態(tài)。該法,但是由于其結果受多方面因素影響,有時不能方法自提出以來,在處理非連續(xù)介質(zhì)問題中發(fā)揮反映試件的材料特性。數(shù)值模擬方法可以在保證了極大作用,近年來又擴展到求解連續(xù)介質(zhì),以及力學模型準確性和適用性的
