基于黏聚区模型的混凝土细观断裂分析

为探究混凝土细观结构特征对小梁开裂的影响,通过对混凝土内骨料、孔隙和砂浆进行参数化建模以及在结构单元间插入黏结单元的方法,建立了混凝土小梁细观开裂分析模型.对三点加载小梁断裂全过程进行了模拟,分析了孔隙率、骨料体积分数和骨料-砂浆界面强度等细观结构特征对小梁开裂和承载力的影响.结果表明:小梁承受荷载、裂缝形态及扩展路径的数值模拟结果与试验结果一致,验证了模型的可靠性;当孔隙率从0增大到6%,小梁极限承载力减小24.5%,裂缝沿孔隙多的路径扩展;当骨料体积分数从20%增大到50%,小梁极限承载力增大17.4%,开裂消耗的断裂能增加;当骨料-砂浆界面强度从1.24 MPa增大到3.10 MPa,小梁极限承载力增大30.3%,且随骨料-砂浆界面强度增加而线性增长.