论文摘要
混凝土在建筑结构中得到了广泛的应用，对它破坏过程的研究具有广泛的工程实际意义。但目前对混凝土的数值研究还是主要把混凝土看成是均匀材料，从而研究其宏观的破坏。实际混凝土的宏观破坏是由于材料的细观破坏所引起的。本文考虑混凝土材料的细观不均匀性，应用RFPA’2D(Realistic Failure Process Analysis)软件对混凝土试件及其衬砌结构的破坏过程和应力分布情况进行了数值模拟。论文阐述了混凝土材料的宏观破坏和微观破坏机理，并对RFPA’2D软件的数值模拟原理、计算过程以及本构关系等方面进行了详尽的论述。论文首先采用RFPA’2D软件进行了对心受压圆盘和含有预制裂纹的巴西圆盘试验进行了数值模拟，并与真实的试验和他人的相关工作结果进行了对比，从而论证了采用RFPA’2D软件进行材料应力分析和破坏过程数值模拟中所得到结果的可靠性和可行性。其次论文对含偏置裂纹的混凝土三点弯曲试件在静态载荷作用下的破坏过程和应力分布情况进行了数值模拟，并对试件的裂纹扩展和破坏机理进行了分析，得出裂纹扩展的曲折性是由于材料不均匀性所引起的，同时从试件的破坏过程图中可以看出，裂纹的偏置程度对裂纹的扩展路径有一定的影响。论文对混凝土隧道衬砌结构在不同温度下的破坏过程及相应的应力分布情况进行了数值模拟，通过在200度和400度温度场中混凝土衬砌结构的应力分布图和破坏过程图可以看出，衬砌结构在受热载荷时其最内侧的表面单元会首先发生破坏而脱落，发现火灾后的混凝土结构虽然在结构上仍能够保持基本的完整，但其内部已经出现破坏单元，即在工程中表现出的混凝土内部材质的劣化现象。
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标签：数值模拟论文; 混凝土三点弯曲试件论文; 混凝土衬砌论文;