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1.
混凝土试件细观结构的数值模拟   总被引:54,自引:5,他引:49  
马怀发  陈厚群  黎保琨 《水利学报》2004,35(10):0027-0035
本文将常用混凝土级配曲线与三维富勒级配曲线作了对比分析,从而为基于瓦拉文公式的随机骨料模型对试件内截面进行细观结构的数值模拟提供了依据。在此基础上,采用双折线损伤演化模型描述混凝土细观各相弹性损伤退化,利用有限元方法进行了混凝土湿筛试件、全级配试件单轴受压和全级配混凝土三分点梁弯拉细观结构数值模拟。通过单轴受压数值试验讨论了同一级配不同骨料分布、有限元单元尺寸及试件尺寸对极限荷载计算结果的影响。结果显示:(1)同级配不同随机骨料分布的影响在试验结果统计范围之内;(2)为了充分反映混凝土细观特性的非均性,单元尺寸应小于最小骨料粒径的三分之一;(3)湿筛试件与全级配试件数值模拟结果验证了试件的尺寸效应。在全级配混凝土三分点梁弯拉试验的模拟计算中,讨论了界面单元、固化水泥砂浆基底强度及损伤参数对计算结果的影响。通过细观结构数值模拟,直观显示了混凝土试件单轴受压和三分点梁抗弯曲试验在不同加载阶段微裂缝产生、扩展直至失稳的过程,及其宏观应力-应变曲线的变化情况。基于有关文献资料给定的混凝土各相参数得到的数值模拟结果与试验统计结果相符。  相似文献
2.
混凝土细观力学研究进展及评述   总被引:27,自引:2,他引:25       下载免费PDF全文
本文介绍了混凝土细观力学的研究方法,总结了到目前为止在细观层次上对混凝土实验研究和数值模拟的研究成果,详细分析讨论了格构模型、随机骨料模型和随机力学特性模型3种细观力学数值模型的优缺点。目前混凝土细观力学的研究主要集中对细观数值模型的研究,已建立起来的细观数值模型仍待完善,同时尚缺乏系统的各相材料力学特性参数试验测定成果。用细观力学数值模拟取代部分试验任务还要做很多工作。  相似文献
3.
拱坝坝肩抗震稳定分析   总被引:22,自引:2,他引:20  
张伯艳  陈厚群  杜修力  张艳红 《水利学报》2000,31(11):0055-0060
高拱坝坝肩抗震稳定分析是建于地震高烈度区的高拱坝抗震设计的关键课题之一。本文将传统的用于块体稳定分析的刚体极限平衡方法和有限元计算分析相结合,求解拱坝坝肩抗震稳定问题。具体作法是:有限元网格剖分时,尽可能布置有限元节点于拱坝坝肩的可能滑动块体表面。完成有限元静动力分析后,将块体表面各节点的静动应力进行积分,求出块体拱推力、作用于块体上的地震荷载等,然后由刚体极限平衡法求拱坝坝肩抗震稳定安全系数。上述方法的特点是能充分利用有限元和刚体极限平衡两种分析方法的优点,可以提供安全系数时程曲线,安全系数的定义与现行规范一致,易为设计人员所接受。  相似文献
4.
混凝土CT 图像中等效裂纹区域的定量分析   总被引:16,自引:0,他引:16       下载免费PDF全文
从细观尺度观察,混凝土材料可看作由骨料、砂浆及其结合面构成的不均匀复合材料.为研究加载时裂纹在混凝土内部结构中扩展的过程,采用X射线CT扫描技术获得单轴动载条件下混凝土破裂过程的系列CT图像.对于CT图像中裂纹信息的提取,传统的方法是将CT图像中的低密度区作为裂纹区域,无法准确地识别裂纹和判定裂纹具体形态.本文根据差值CT图像是否出现线状或环状影像判断裂纹的存在.通过变换差值CT图像中像素值的阈值范围分析裂纹的分布特点.根据CT物理原理确定等效裂纹区域.探讨了混凝土CT图像中裂纹及其形态的判定时存在的问题.  相似文献
5.
汶川大地震和大坝抗震安全   总被引:16,自引:2,他引:14  
本文从大坝抗震安全角度概述了四川汶川8.0级地震的特点,简要介绍和分析了地震中大坝的震情,特别是震区几个百米以上高坝的震害,初步归纳了此次地震的启迪和教训.对于此次地震后国内外提出和关注的若干问题,诸如:是否要在多地震的我国进行高坝建设;如何评价在我国西部强震区兴建一系列高坝的抗震安全性以及汶川地震是否有可能与紫坪铺及三峡等工程水库蓄水有关等等,阐明了作者的观点和认识.最后,提出我国高坝水库抗震安全的重点应是防止其严重地震灾变,探讨了其存在的主要问题及解决途径,并提出了相应的建议.  相似文献
6.
混凝土随机凸多面体骨料模型生成及细观有限元剖分   总被引:15,自引:3,他引:12  
混凝土的级配及骨料含量对其宏观力学特性有直接的影响,适当的随机骨料模型是进行混凝土细观力学数值模拟分析的前提和基础。本文针对全级配大坝混凝土的高骨料含量的要求,给出了一种高效率生成随机球骨料模型的方法。并在随机球骨料模型的基础上,形成随机凸多面体骨料模型。同时,研究了细观单元属性判别方法,编制了对含有凸多面体骨料的细观区域进行结构性有限元网格剖分程序。本文给出的三维随机骨料模型算法不但考虑混凝土的骨料的实际级配和含量,而且计及了骨料的实际形态。  相似文献
7.
三峡电站厂房结构振动计算与试验研究   总被引:15,自引:3,他引:12  
本文利用三峡电站73m水头水轮机模型试验中脉动压力的实测数据,构造出整个流道内脉动压力场,求出了厂房结构在各种振源联合作用下的动力响应。为了验证计算结果并完善下一步研究工作中的计算模型,还对三峡发电厂房的结构振动进行了现场测试,并与计算结果进行对比。结果表明,厂房结构的竖向位移的幅值、频率和最大值位置与计算结果比较接近,这不仅验证了厂房结构的竖向位移是由尾水管内的脉动压力引起,而且说明计算模型中尾水管内的荷载假定是可行的。同时,对于竖向加速度,除去峰值区域的测点外,测试结果的幅值与计算结果相差不大。由于蜗壳内以及导叶后转轮前区域的脉动压力频率在模型与原型的转换关系上存在不确定性.以及计算中没有考虑直接作用于楼板上的母线电磁力,使得楼板竖向加速度测试结果的幅值存在峰值区域,且其频率与计算结果存在偏差。  相似文献
8.
单轴压缩条件下混凝土细观破裂过程的X射线CT实时观测   总被引:15,自引:1,他引:14  
应用X射线CT对单轴压缩条件下混凝土的细观破裂过程进行了实时扫描观测,获得了混凝土试件内部CT尺度裂纹开裂、扩展、连通的全过程CT图像。分析混凝土试件各扫描断面大统计区域平均CT数变化,表明静力压缩条件下混凝土在强度峰值前的CT数呈均匀变化,表现为整体压密和扩容。小统计区域平均CT数变化则对裂纹萌生更敏感。对CT图像进行等密度分割,可以精确地显示裂纹萌生部位和扩展过程。CT图像显示,混凝土材料进入屈服阶段的现象是不同的CT尺度裂纹各自变形和扩展,裂纹发生部位在砂浆与骨料之间。进入软化阶段的现象是不同的CT尺度裂纹相互贯通。分析结果表明,非线性阶段CT尺度裂纹的扩展和变形对混凝土强度和变形有决定性影响。  相似文献
9.
基于设定地震的重大工程场地设计反应谱的确定方法   总被引:14,自引:3,他引:11  
陈厚群  李 敏  石玉成 《水利学报》2005,36(12):1399-1404
场址设计地震动参数的合理确定是重大工程抗震安全分析的重要环节之一。本文分析了基于地震危险性概率分析方法所得到的一致概率反应谱所存在的问题和不足,提出了一个新的反应谱确定方法,其直接采用不经烈度转换的反应谱衰减关系式且以场地相应设防概率水平的地震动峰值加速度为前提,采用发生概率最大的原则和与潜在震源中主干断裂相关联的原则确定场地相关设计反应谱。实例分析表明,该方法所确定的设计地震及场址反应谱参数较为合理,易于为工程设计人员所接受,并能满足工程抗震设计需求。  相似文献
10.
地震条件下拱坝库水相互作用的试验研究   总被引:14,自引:0,他引:14  
本文第一部分简要介绍通过室内模型试验研究可压缩库水共振效应的初步成果。试验是对固定在3倍于坝高的矩形水槽中的筒形拱坝进行的。考虑了库底淤砂效应,并和用边界点法进行计算的结果作了比较,进一步探讨了在实际工程中影响库水共振效应的各项因素。 第二部分,通过在白山拱坝模型实测,以及用三向电拟试验求得的振型动水压力,校验了用流固耦合有限元法及目前常用的修正威氏(Westergaard)公式求得的结果。验证表明:流固耦合的有限单元数学模型给出的结果与试验结果很符合,而修正威氏公式给出的结果偏大。  相似文献
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