混凝土梁三点弯曲断裂模式转变的近场动力学模拟

作者：吴攀; 周志昆; 陈子光^*

来源：固体力学学报, 2022, 43(05): 614-624.

DOI：10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2022.017

• 混凝土
• 近场动力学
• 半均质化
• 准静态开裂
• 三点弯曲

混凝土结构的宏观损伤开裂与其非均质微观结构紧密相关.底部带切口的混凝土梁在进行三点弯曲破坏时，随着切口的位置由梁中向梁边转移，裂纹由从切口处萌生并生长转变为从梁的中部萌生.论文采用半均质化近场动力学(IH-PD)模型和全均质化近场动力学(FH-PD)模型，分别对混凝土梁三点弯断裂问题进行模拟研究.IH-PD模型根据混凝土中骨料体积分数随机生成不同键的组合方式，将微观尺度的非均质性引入模型，无需详细描绘骨料形状和分布即可考虑混凝土非均质性.论文将IH-PD与FH-PD模型得到的断裂模式随切口位置的变化关系，与实验结果对比，分析微观结构对混凝土梁开裂的影响；基于非均质材料特征尺寸与IH-PD模型网格参数的相关性，模拟骨料大小对混凝土梁断裂模式的影响；另外，通过在IH-PD模型中设置预损伤的方式引入随机分布的孔隙，探讨孔隙率对混凝土断裂模式的影响.

• 单位
  航天学院; 华中科技大学