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摘要
该文假设含裂纹的混凝土材料是由孔隙基体和裂纹组成的二相复合材料,基于相互作用直推法(IDD)给出了三维周期裂纹渗透性的表达式。基于单元嵌入技术和弹性比拟的数值模拟新方法,解决了三维细观连续有限元实体模型的建模和网格划分问题,实现了含混凝土裂纹的三维渗透模拟。假设裂纹为圆盘状,引入周期性的概念并提出三维周期裂纹结构模型,分析裂纹直径、裂纹周期、裂纹倾角和裂纹间距等因素对整体等效渗透性能的影响。将得到的数值解和IDD理论解进行对比分析,结果表明:在裂纹密度较低时,数值解和理论解吻合得很好,但随着裂纹密度的增大,二者之间的误差逐渐增大;当裂纹趋于连通时,IDD解低估了裂纹之间的近场相互作用而偏离数值解;裂纹接近连通时,整体等效渗透率与裂纹密度呈对数关系,可用渐进对数表达式准确描述。
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单位清华大学; 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室
