基于均匀化理论的混凝土等效弹性模量预测

作者：陈思翰; 吕方涛; 黄威; 王玲玲^*; 孔德文

来源：硅酸盐通报, 2022, 41(05): 1609-1616.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.20220409.002

• 混凝土
• 单胞模型
• 均匀化理论
• 周期性边界条件
• 等效弹性模量
• 骨料体积率

在细观层次上，将混凝土视为由骨料、水泥砂浆及骨料-水泥砂浆间界面过渡区构成的三相复合材料，基于Python语言，运用蒙特卡罗方法建立具有周期性的混凝土单胞模型，结合均匀化理论和周期性边界条件，提出了考虑界面层作用的混凝土等效弹性模量预测方法。采用已有文献结果验证了模型预测值的有效性，在此基础上，进一步研究单胞尺寸、界面层厚度、骨料体积率及骨料最大粒径对混凝土等效弹性模量的影响规律。结果表明，混凝土单胞模型可有效预测混凝土复合材料的弹性性能，与已有方法预测结果的误差范围为1.87%～4.97%,混凝土单胞模型的尺寸建议以150 mm为宜，20%～40%内的骨料体积率对混凝土等效弹性模量的影响最为明显，而界面层厚度与骨料最大粒径对混凝土弹性模量的影响较小，呈单调递减或单调递增的影响规律。

• 单位
  土木工程学院; 贵州大学