基于近场动力学的含细观结构混凝土受压数值模拟

为实现混凝土受压试验的数值模拟,尝试构建一种基于蒙特卡罗方法生成骨料参数,然后以此构建包含骨料、界面过渡区、水泥浆体三相细观结构的键基近场动力学(bond-base peridynamics,BB-PD)数值模拟方法。数值模拟的结果表明,键基近场动力学方法和细观模型两者相结合的数值模拟方法能够描述混凝土受压过程中具体形态和力学特征,初步证明这种结合的有效性,同时也体现了近场动力学方法在裂纹扩展、破坏等不连续力学问题方面上的有效性。

基于神经网络的钢纤维橡胶混凝土蠕变研究

为探究不同橡胶替代率和钢纤维掺量对混凝土长期受力性能的影响,通过弯曲蠕变实验对混凝土小梁施加30%抗折强度的荷载并持续3天,结果表明,钢纤维的加入可以显著改善橡胶混凝土的蠕变劲度。同时基于蠕变实验数据,建立BP神经网络模型对钢纤维橡胶混凝土的蠕变劲度进行预测,并通过遗传蚁群算法(GA-ACO-BP)对其进行优化,平均绝对百分比误差(MAPE)从16.28%降低至3.3%,有效提高了模型的准确性和稳定性。

混凝土二维随机骨料生成和投放的均匀性判别

基于Python语言,针对面积控制和颗粒控制两种骨料投放量控制方式,编制了对应的圆形、椭圆形的三级配投放程序。并提出骨料均匀性判别方法:将试件截面划分为三个区域,以各个区域的骨料面积占比判断其是否均匀,并编制了对应程序。算例表明,部分未经均匀性筛选试样的骨料有聚集现象,增加均匀性判别后生成的试样,其骨料既满足位置和形状的随机性,也符合均匀性要求。

低应变状态下橡胶混凝土细观裂缝数值分析

为了研究橡胶混凝土内部微裂缝的开展形态和影响裂缝开展的原因,基于APDL语言对ANSYS进行二次开发,建立了由砂浆、骨料、橡胶、橡胶-砂浆界面、骨料-砂浆界面五相组成的随机骨料模型,进行了橡胶混凝土压缩模拟,并在此基础上使用灰度识别对各级配骨料及橡胶分布与裂缝分布的关系进行了研究。结果表明裂缝在橡胶分布密集区域快速开展,低橡胶掺量时裂缝像素个数与橡胶分布密集度成正比;高橡胶掺量时裂缝像元个数随橡胶分布密集度的提高先减少后提高。

橡胶混凝土在框架梁中应用的数值分析

以门型框架梁为研究对象,研究橡胶混凝土在结构中应用的可行性。在横梁和立柱交界处不同长度范围采用橡胶混凝土替代素混凝土,采用数值方法对比分析结构跨中的位移荷载曲线、首次开裂位置、开裂荷载以及极限荷载。研究表明:在结构中合理使用橡胶混凝土,能少量提高其承载能力。