全级配混凝土是重力坝、拱坝等大体积水工建筑物的核心建筑材料,其力学性能直接影响建筑物的稳定与安全。全级配混凝土由于试件尺寸较大,因此物理试验的难度较大、设备要求较高。设计中,一般采用湿筛二级配小试件的试验结果来推测全级配混凝土大试件的力学性能,但是两者之间存在较大差异,即存在显著的“尺度效应”。本项目采用统计分析、物理试验与数值模拟相结合的方式,针对全级配混凝土的力学性能、尺度效应的影响程度及影响因素等问题开展研究。共搜集了11个工程共209组试验数据,采用统计方法对试验结果进行了分析,研究了全级配混凝土与湿筛二级配混凝土的单轴抗拉强度比值、单轴抗压强度比值、劈裂抗拉强度比值(以下均简称为抗拉强度比值、抗压强度比值、劈拉强度比值)的分布规律及参考取值,对比了圆柱体试件与立方体试件对抗压强度比值的影响,改进了抗压强度比值随龄期变化的经验公式。提出了裂缝扩展释放算法,据此建立了混凝土细观数值模拟方法,并论证了方法的可行性。采用该数值模拟方法,研究了龄期对全级配混凝土抗拉性能的影响,构建了抗拉强度、弹性模量随龄期变化的函数公式。采用该数值模拟方法,进一步对比了全级配混凝土与湿筛二级配混凝土的抗拉性能以及裂缝扩展过程,构建了抗拉强度比值、弹性模量比值随龄期变化的函数公式,通过数值结果与统计结果的对比,发现规律基本一致。 2100433B