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混凝土动力破损性能的细观仿真与试验验证

《混凝土动力破损性能的细观仿真与试验验证》是依托清华大学，由张楚汉担任项目负责人的面上项目。

混凝土动力破损性能的细观仿真与试验验证基本信息

中文名混凝土动力破损性能的细观仿真与试验验证
依托单位清华大学
项目负责人张楚汉
项目类别面上项目

混凝土动力破损性能的细观仿真与试验验证结题摘要

本项研究基于混凝土细观颗粒元仿真模型，考虑骨料、砂浆、交界面三相的强度非均匀性，考察混凝土材料的动力损伤断裂破坏全过程，并分析应变能-动能-摩阻耗能的全程变化。基于细观颗粒元建立落锤-结构全系统仿真模型，对冲击试验进行全过程模拟，研究了系统能量的转化过程，并提出颗粒元能量模式与传统断裂能的转换关系。基于颗粒元-有限差耦合方法，建立无粘结预应力混凝土梁冲击试验仿真模型，其中混凝土颗粒单元和钢筋杆单元在锚固点交互作用，对混凝土损伤断裂和钢筋屈服的动力破坏过程进行模拟，并与试验结果进行了比较研究。细观数值仿真成果与混凝土动力试验进行全面对比，从而进一步解释率相关效应的机理，并验证与改进细观模型。在试验验证方面，建立稳定可靠的混凝土落锤冲击试验测试系统，通过改变重锤质量、下落高度和锤头材料完成了不同加载速率的冲击试验，对试验中混凝土梁的承载力、动态位移、应变、断裂过程、动量-冲量平衡关系、惯性力和断裂能等动力特性进行了测量和分析。设计了无粘结预应力混凝土梁冲击试验，对钢筋屈服-混凝土断裂的非线性相互作用过程进行系统分析，证明预应力钢筋限制了混凝土的变形和裂纹扩展，钢筋的屈服程度决定了混凝土的裂纹扩展程度和多次冲击的剩余承载力。 2100433B

混凝土动力破损性能的细观仿真与试验验证造价信息

市场价
信息价
询价

金刚砂透水混凝土

规格型号：
透水混凝土材料:微晶孔隙;1立方=1.8吨
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
洪发
材料税率：
3%
供应商：
深圳市洪发建筑工程有限公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

混凝土U型截水槽

规格型号：
混凝土截水槽规格:300×250×60麻灰色c30
价格行情：
材料单位：
块
材料品牌：
子光建材
材料税率：
3%
供应商：
广州市子光建材有限公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

金刚砂透水混凝土

规格型号：
透水混凝土材料:微晶孔隙;1立方=1.8吨
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
禹智环保
材料税率：
3%
供应商：
禹智环保科技（深圳）有限公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

金刚砂透水混凝土

规格型号：
透水混凝土材料:微晶孔隙;1立方=1.8吨
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
蛇口建安
材料税率：
3%
供应商：
深圳市蛇口建筑安装工程有限公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

混凝土

规格型号：
C40/汽车泵
价格行情：
材料单位：
m3
材料品牌：
材料税率：
3%
供应商：
漳州路桥翔通建材有限公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

注:1、商品普通泵送混凝土材料参考价按对应的

规格型号：
商品普通混凝土参考价每立方米加12.00元,泵送增加费另计.
价格行情：
材料单位：
m²
材料税率：
地区时间：
肇庆市2010年3月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

注:1、商品普通泵送混凝土材料参考价按对应的

规格型号：
商品普通混凝土参考价每立方米加12.00元,泵送增加费另计.
价格行情：
材料单位：
m²
材料税率：
地区时间：
肇庆市2009年11月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

注:1、商品普通泵送混凝土材料参考价按对应的

规格型号：
商品普通混凝土参考价每立方米加12.00元,泵送增加费另计.
价格行情：
材料单位：
m²
材料税率：
地区时间：
肇庆市2009年10月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

注:1、商品普通泵送混凝土材料参考价按对应的

规格型号：
商品普通混凝土参考价每立方米加12.00元,泵送增加费另计.
价格行情：
材料单位：
m²
材料税率：
地区时间：
肇庆市2009年9月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

注:1、商品普通泵送混凝土材料参考价按对应的

规格型号：
商品普通混凝土参考价每立方米加12.00元,泵送增加费另计.
价格行情：
材料单位：
m²
材料税率：
地区时间：
肇庆市2009年6月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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细沥青混凝土

规格型号：
细沥青混凝土
需求量：
106.48m³
报价数：
2
材料品牌：
不限
材料档次：
中档
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2022-11-02

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细(微)粒沥青混凝土

规格型号：
细(微)粒沥青混凝土
需求量：
2300m²
报价数：
1
材料品牌：
符合设计要求
材料档次：
中档
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2020-03-19

查看价格

细(微)粒沥青混凝土

规格型号：
细(微)粒沥青混凝土
需求量：
39m³
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2016-09-21

查看价格

细(微)粒沥青混凝土

规格型号：
细(微)粒沥青混凝土
需求量：
1m³
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2011-01-13

查看价格

UHPC超高性能混凝土

规格型号：
UHPC超高性能混凝土
需求量：
1m³
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2018-12-19

查看价格

混凝土动力破损性能的细观仿真与试验验证项目摘要

混凝土在地震动与高速冲击荷载作用下其强度本构关系与破坏性能显示出明显的与加载速率密切相关的特征。随加载速率的提高，其强度表现出显著增长的率效应，这一现象对高坝等大型结构的动力安全稳定性评价具有重大影响。本项研究目标是探索混凝土动力率相关效应和不同荷载环境及初载历史的影响机理。基于混凝土细观颗粒元仿真模型，考虑骨料、砂浆、交界面三相的强度非均匀性，考虑初始静力加载等初载条件，以不同加载速率施加荷载，考察混凝土材料的动力损伤断裂破坏全过程，并分析应变能-动能-摩阻耗能的全程变化，从而揭示混凝土动力率相关效应的内在机理。在试验验证方面，在霍普金森杆冲击劈拉试验基础上，采用中-高速率的重力落锤试验装置，进行混凝土动力弯曲试验，研究其动力本构关系与应变率的关系，观察不同速率的损伤断裂过程与破坏形态。据此与细观数值仿真成果进行全面对比，从而进一步解释率相关效应的机理，并验证与改进细观模型。

混凝土动力破损性能的细观仿真与试验验证常见问题

混凝土需要做哪些试验？

混凝土需要做的试验:1. 混凝土力学功能：抗压强度、轴心抗压强度、静力受压弹性模量、劈裂抗拉强度、抗折强度、圆柱体劈裂抗拉强度、芯样切割抗压强度、放射混凝土切割抗压强度。 2. 混凝土经久功能：慢...
报考关于混凝土试验员的考试是什么？

混凝土及砂浆（1）混凝土了解：混凝土的概念、分类、组成和结构；混凝土的变形性能及其影响因素；混凝土施工过程中的质量控制。熟悉：水运工程中对混凝土的质量要求、检测组批原则；混凝土的质量检验方法（轴心抗压...
混凝土试块试验规范是什么

规范如下：混凝土试样应在混凝土浇筑地点随机抽取，取样频率应符合下列规定：1、每100盘，但不超过100 的同配合比的混凝土，取样次数不得少于一次；2、每一工作班拌制的同配合比的混凝土不足100盘时其取...

混凝土动力破损性能的细观仿真与试验验证文献

纤维沥青混凝土动力性能试验研究

纤维沥青混凝土动力性能试验研究

纤维沥青混凝土动力性能试验研究

格式：pdf

大小：407KB

页数： 6页

纤维沥青混凝土动力性能试验研究——采用变截面分离式Hopkinson压杆(Split Hopkinson Pressure Bar，SHPB)，对普通沥青混凝土、玻璃纤维沥青混凝土、木质素纤维沥青混凝土和3个掺量的聚酯纤维沥青混凝土进行了3种应变率的冲击压缩试验研究．试验结果与分析表明...

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T型钢管混凝土相贯节点动力性能试验研究

T型钢管混凝土相贯节点动力性能试验研究

T型钢管混凝土相贯节点动力性能试验研究

格式：pdf

大小：407KB

页数： 5页

对T型钢管混凝土相贯节点进行了低周往复荷载的试验研究,加载方式为对主管施加固定轴向荷载,对支管施加循环轴向荷载。试验对象包括4个钢管混凝土相贯节点和1个钢管相贯节点。通过试验得到了节点沿着焊缝处应力分布情况和极值应力点的位置,以及试验节点的破坏模式、耗能能力、刚度和极限承载能力。结果表明,主管中灌入混凝土改变了节点的破坏模式;钢管混凝土节点的应力集中系数要小于钢管节点;钢管内灌入混凝土有效提高了节点的极限承载能力和抗侧移刚度,但节点的滞回性能有所降低。

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混凝土动力冲击性能试验与细观数值仿真研究内容简介

本文基于细观颗粒元数值模型和动力试验相结合的方法，分析了混凝土直拉、劈拉、弯拉强度等性能；建立了落锤结构全系统仿真模型，对混凝土梁落锤冲击试验进行仿真分析提出了颗粒元能量模式与传统断裂能的转换关系；基于颗粒元有限差耦合方法进行了无黏结预应力混凝土梁冲击试验仿真，论证了钢筋混凝土类复合材料的动力特性与破坏机理。 本书适合高校和科研院所水利、土木建筑、力学、材料等专业的师生阅读。

混凝土动力冲击性能试验与细观数值仿真研究图书目录

第1章绪论 1.1研究背景及意义 1.2混凝土动力性能研究 1.2.1混凝土动力试验方法 1.2.2混凝土强度率相关规律 1.2.3动力破坏机理研究 1.2.4水工混凝土动力性能研究 1.3混凝土细观数值模型方法 1.3.1有限元模型 1.3.2格构模型 1.3.3离散元模型 1.4论文主要内容与创新点 1.4.1论文主要内容 1.4.2论文创新点 第2章混凝土细观颗粒元模型验证与轴拉、劈拉、弯拉强度试验仿真 2.1概述 2.2混凝土细观颗粒元模型 2.2.1颗粒元平行黏结模型 2.2.2颗粒元能量理论 2.2.3混凝土细观结构预处理及参数反演 2.3混凝土细观颗粒元模型验证与轴拉、劈拉、弯拉强度对比 2.3.1混凝土静动力强度试验及细观模型 2.3.2静力抗拉强度对比与分析 2.3.3动力抗拉强度对比与分析 2.4本章小结第3章混凝土动力冲击性能试验研究 3.1概述 3.2试验设计 3.2.1试验设备及试件 3.2.2预备试验 3.3试验数据分析 3.3.1加速度信号处理 3.3.2惯性力分析 3.4试验结果 3.4.1铝锤头不同落锤高度试验结果 3.4.2铝锤头不同落锤质量试验结果 3.4.3橡胶锤头不同落锤高度试验结果 3.5试验分析及讨论 3.5.1动量冲量平衡关系 3.5.2率相关效应 3.5.3系统能量平衡与混凝土梁能量组成 3.6本章小结 第4章落锤结构全系统细观模型仿真与分析 4.1概述 4.2细观颗粒元全系统模型仿真分析 4.3数值模型结果和对比 4.3.1力时程结果对比 4.3.2竖向位移结果对比 4.3.3混凝土应变结果对比 4.3.4高应变率试验模拟 4.4分析及讨论 4.4.1率相关效应 4.4.2破坏现象 4.4.3系统能量转换过程 4.4.4颗粒元能量转化及对比 4.5本章小结第5章无黏结预应力混凝土动力冲击性能试验研究 5.1概述 5.2试件及试验装置 5.2.1无黏结预应力混凝土试件 5.2.2试验装置及测量 5.3不同配筋率混凝土梁有效预应力影响研究 5.3.1钢筋动应变 5.3.2混凝土梁开裂过程 5.3.3混凝土梁动力承载力变化及竖向变形 5.3.4能量分析 5.4不同配筋率混凝土梁率相关研究 5.4.1钢筋动应变 5.4.2承载力率相关分析 5.5不同配筋率混凝土梁多次冲击影响研究 5.5.1钢筋动应变 5.5.2承载力及竖向位移变化 5.5.3混凝土裂纹宽度变化 5.6本章小结 第6章颗粒元有限差耦合模型及预应力混凝土冲击试验仿真 6.1概述 6.2颗粒元有限差耦合模型 6.2.1有限差分法 6.2.2颗粒元有限差耦合算法 6.2.3颗粒元有限差全系统模型 6.3数值模型结果和对比分析 6.3.1数值结果对比 6.3.2能量过程分析与对比 6.4本章小结 第7章混凝土梁初始静载影响的细观动力仿真与研究 7.1概述 7.2初始静载影响的试验研究 7.3基于细观颗粒元的初始静载影响分析 7.3.1动力强度增长段 7.3.2动力强度下降段 7.4本章小结 第8章结论及展望 8.1主要研究成果和结论 8.2研究展望 参考文献在学期间发表的学术论文与研究项目致谢2100433B

基于细观力学的混凝土类材料破损分析目录

第1章绪论 1.1 混凝土类材料的破损过程 1.2 混凝土静态力学理论研究 1.2.1 断裂力学模型 1.2.2 损伤力学模型 1.2.3 细观损伤模型 1.3 混凝土动态力学性能研究 1.3.1 动态试验研究成果 1.3.2 理论研究成果 1.4 混凝土细观力学的研究 1.4.1 混凝土力学行为研究的层次方法 1.4.2 混凝土细观力学试验研究现状 1.4.3 细观力学数值仿真预处理研究 1.4.4 混凝土细观力学的数值仿真研究 1.5 本书的框架与内容简介 本章参考文献 第2章混凝土细观力学预处理方法 2.1 概述 2.2 随机变量及其产生方法 2.2.1 蒙特卡罗方法简介 2.2.2 随机数及其产生 2.3 随机骨料的生长 2.3.1 二维骨料的生长 2.3.2 三维骨料的生长 2.4 基于分层摆放法的混凝土细观力学预处理方法 2.4.1 随机骨料的投放 2.4.2 随机骨料有限元网格坐标的生成 2.5 基于背景网格的混凝土细观力学预处理方法 2.5.1 背景网格的生成 2.5.2 基于背景网格的骨料侵入的判定方法 2.5.3 分级配投放 2.5.4 混凝土细观三相介质识别 2.6 两种预处理方法对比 本章参考文献。 第3章混凝土多相细观力学有限元模型 3.1 混凝土多相细观力学损伤断裂模型 3.1.1 数值模型的基本思路 3.1.2 细观单元的损伤本构关系 3.2 非线性损伤断裂分析的有限元法 3.2.1 有限元隐式解法 3.2.2 有限元显式解法 3.2.3 算法对比分析 3.3 算例分析 3.3.1 Petersson三点弯曲切口梁试验 3.3.2 拉剪混合破坏切口梁试验 本章参考文献 第4章细观力学参数非均质随机分布（Weibull分布）模型的改进 4.1 概述 4.2 Weibull统计分布的基本理论 4.3 Weibull统计分布的数值实现 4.4 不同均质度对混凝土性能的影响 4.4.1 随机样本的有限元模型 4.4.2 计算结果分析 4.5 随机场相关因子对材料性能的影响——Weibull分布模型的改进 4.5.1 随机场相关尺度的引入 4.5.2 相关尺度的数值实现 4.5.3 算例分析 本章参考文献 第5章混凝土多相细观力学性能试验研究与数值仿真 5.1 概述 5.2 堆石混凝土材料的研究现状 5.3 三相介质力学性能的试验研究 5.3.1 试件的制备 5.3.2 试验装置与试验步骤 5.3.3 试验结果 5.4 用多相细观力学模型研究堆石混凝士陛能 5.4.1 基本条件 …… 第6章基于多尺度均匀化理论建立混凝土多相细观-宏观力学特性的桥梁 第7章用混凝土等效概率模型研究强度尺寸效应——实验与数值仿真 第8章混凝土等效概率模型在混凝土重力坝抗震分析中的应用 第9章颗粒离散元数值模型与混凝土细观力学参数反演 第10章混凝土动态力学特性的细观离散元数值模拟 第11章混凝土冲击劈拉试验与细观离散元数值仿真 第12章混凝土冲击压缩试验与细观离散元数值仿真 2100433B

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