三维随机凹凸型混凝土骨料细观建模方法研究

作     者：汪奔 王弘 张志强 周蒙蛟 

作者机构：西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031 西南交通大学土木工程学院地下工程系成都610031 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2018年第35卷第5期

页      面：1072-1076页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFC0802202) 国家自然科学基金(51678503) 四川省青年科技创新团队基金(2013TD0004) 

主　　题：混凝土 细观 生成网格 三维 混凝土损伤塑性 裂纹 

摘      要：为了提高混凝土细观力学中数值模拟预处理的要求,提出了一种网格预先生成的三维随机凹凸型混凝土骨料建模方法。该方法利用已生成的网格状态进行骨料投放,有效解决了在细观三相介质中网格质量问题。采用随机凹凸型骨料使骨料模型更加接近真实形态,避免了该方法对骨料形貌描述不准确。同时,提出一种四面体分割法来判断空间三维骨料与单元节点的位置关系,进行细观三相介质单元判断,该方法可保证投放的随机性以及级配分布的合理性,三维投放骨料含量可达到65%。采用本文提出的预处理方法,结合混凝土塑性损伤模型,分析了钢筋锈蚀引起的保护层开裂破坏过程,结果表明:受随机骨料的影响,顺筋裂纹的产生具有不确定性。