基于FDEM的混凝土开裂破坏过程的数值模拟

• 作者: 孙秋荣
• 来源期刊: 水利水电技术
• 关键词: FDEM 混凝土 内聚力模型 数值模拟 细观破坏
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 水工材料
• 页码范围: 192-199
• 页数: 8页
• 分类号: TU528
• 语种: 中文
• DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2021.07.020

摘要

为了研究混凝土在轴向应力作用下的微裂纹萌生扩展过程和位移场、应力场的变化,采用有限-离散元法(Combined finite-discrete element method,FDEM)进行混凝土数值模型重构,生成了结构上含多边形随机骨料、砂浆和界面过渡区三相物质的数值模型.主要结论如下:(1)有限-离散元法可以很好地模拟混凝土在外部轴向荷载下开裂的全过程,包括微裂纹萌生、扩展、贯通等过程.(2)由骨料、砂浆和两者之间的界面过渡区造成的力学参数非均质性和混凝土内部结构的非均质性共同造成了混凝土位移场和应力场分布的不均匀性.且界面过渡区由于力学参数较为薄弱,最易萌生微裂纹,首先产生破坏.(3)非均质性会影响混凝土的局部应力场分布,造成应力集中现象.(4) FDEM能够较好地模拟高性能混凝土的拉压比(0.064),为更进一步模拟大尺度混凝土建筑物的工程特性打下良好的基础.