基于多场耦合模型的混凝土冻融三维细观研究

• 作者: 黄康桥 赵程 周伟 刘杏红 马刚
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 混凝土 冻融循环 三维细观尺度 随机骨料模型 多场耦合分析 Comsol Multiphysics
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 土木工程、交通工程、水利工程
• 页码范围: 62-70
• 页数: 9页
• 分类号: TV331
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.01.008

摘要

基于蒙特-卡洛理论和工程粗骨料粒径分布情况,将骨料形状简化为球形,应用Matlab与Comsol Multiphysics接口进行二次开发,以生成区分骨料、界面过渡区(ITZ)和砂浆的混凝土三相三维细观模型.采用改进的热-水-力耦合模型,将耦合模型与物理试验进行验证分析,结果吻合较好.将该耦合模型应用于研究冻融作用下混凝土三维细观尺度的性能演化规律.研究结果表明,当渗透率较高时,试件整体第一主应力急剧减小,且出现骨料受压而砂浆受拉的情况;当骨料体积分数增大时,试件应力整体呈现下降趋势.砂浆渗透率和骨料体积分数对混凝土抗冻融性能的影响较大.不同的ITZ线膨胀系数下混凝土应力变化不大,说明ITZ线膨胀系数对混凝土抗冻融性能的影响相对较小.