土木建筑与环境工程2015,Issue(3) :11-18.DOI:10.11835/j.issn.1674-4764.2015.03.002

混凝土拉压强度尺寸效应的细观非均质机理

Meso-heterogeneity mechanism of the concrete size effect of tension and compression strength

杜敏 杜修力 金浏 卢爱贞
土木建筑与环境工程2015,Issue(3) :11-18.DOI:10.11835/j.issn.1674-4764.2015.03.002

混凝土拉压强度尺寸效应的细观非均质机理

Meso-heterogeneity mechanism of the concrete size effect of tension and compression strength

杜敏 1杜修力 2金浏 2卢爱贞2
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作者信息

  • 1. 北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室 北京 100124; 防灾科技学院 河北 三河 065201
  • 2. 北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室 北京 100124
  • 折叠

摘要

为了从材料细观非均质角度揭示混凝土强度尺寸效应机理,建立了混凝土细观单元等效非均质力学模型,开展了立方体抗拉、抗压强度尺寸效应细观数值模拟研究。研究结果表明:混凝土强度尺寸效应根源于材料细观非均质性,随着模型尺寸的增加,混凝土材料细观单元弹性模量变异系数增大,材料细观非均质性增强,大尺寸模型内部存在更多的低强度单元或缺陷,导致混凝土立方体抗拉、抗压强度降低,极限应变减小,脆性增大;混凝土损伤破坏由少量集中区域,发散扩展形成多条非贯通的裂纹带;数值模拟结果与尺寸效应实验数据相吻合。

Abstract

In order to reveal the size effect meso-heterogeneity mechanism of concrete strength,the meso-element equivalent heterogeneity model was established.Tension and compression tests were simulated for different size meso-heterogeneity models.The results showed that the size effect of concrete is rooted in the meso-heterogeneity mechanism of materials.With the increase of model size,the variation coefficient of meso-element elastic modulus increases and meso-heterogeneity of concrete heightened.Also,more low-strength units or defects were discovered in the large-size model.As a result,the tension and compression strength of concrete and the ultimate strain decreased and the brittleness of concrete strengthened. Concrete damage region extended from the concentrated area to multiple non-penetrating crack zones.

关键词

混凝土/细观非均质/细观单元等效化模型/强度尺寸效应/破坏模式

Key words

concrete/meso-heterogeneity/meso-element equivalent model/strength size effect/failure mode

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基金项目

国家自然科学基金(51408127)

中国地震局教师科研基金(20120104)

出版年

2015
土木建筑与环境工程
重庆大学

土木建筑与环境工程

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.878
ISSN:1674-4764
被引量8
参考文献量4
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