9.5 小结
2025年09月26日
9.5 小结
本章从再生混凝土的细观结构出发,把再生混凝土简化为水泥砂浆、天然骨料、再生骨料及它们之间界面层组成的多相复合材料,参照第4章中的混凝土试验级配及再生骨料掺量百分比,根据试件尺寸随机生成天然骨料和再生骨料,采用渐变网格剖分的方法剖分骨料,以节省单元数目,达到在不影响计算精度的前提下,能够在单机下进行三维细观有限元的模拟。在建好的网格模型下,采用线性的Drucker Prager准则模拟砂浆、骨料和界面的屈服准则,采用弥散的裂纹模型模拟砂浆、再生骨料和界面的损伤行为,即按裂缝弥散的形式均匀分布在整个单元,同时沿裂缝垂直方向的弹模折减一个系数,相当于损伤参数。
运用建好的三维细观有限元模型进行单轴压缩数值试验,并对试验的损伤分布及损伤演化过程进行追踪模拟。通过圆柱体和立方体两种试件及再生骨料掺量分别为0、40%、70%和100%的数值模拟结果比较分析,得出以下结论。
(1)圆柱体试件的破坏形态属于斜截面破坏且随着位移荷载的逐步加大,损伤区域从斜截面逐步向两侧发展,与实际情况吻合。
(2)立方体试件在单轴压缩(考虑加载的摩擦效应)作用下呈现双倒三角剥离且随着位移荷载的逐步加大,损伤区域从两侧逐步向中心呈倒三角发展,与实际情况吻合。
(3)圆柱体试件的峰值强度比立方体试件峰值低,反映试件的尺寸效应,与试验相吻合。
(4)随再生骨料掺量的增加峰值强度降低,且应力—应变关系曲线上升段斜率也变小,即压缩弹性模量变小,主要是由于再生骨料掺量大导致结构内部较软。
(5)数值试验的应力—应变关系图反映不出实际情况中缓慢地上升起始段,主要是因为试验过程中试件和球头之间有一定的距离,所以有一定的位移而试件还没有受到压力,而数值模拟未考虑到这一点。