隧道衬砌混凝土随机骨料生成与投放算法

隧道衬砌混凝土随机骨料模型建立是研究其力学特性的基础手段。本文以椭圆圆心、长轴、长轴倾角与扁平因子为投放参数及点到两焦点距离和大于长轴长为干涉条件生成卵石骨料,以圆参数方程上随机取点向外延拓多边形及两圆心距离大于半径之和为干涉条件生成碎石骨料,生成骨料体积率与理论值的误差控制4.0%以内,满足混凝土随机骨料连续级配理论;多边形以圆面积为控制指标,伸缩因子为1.1〜1.2可有效避免生成锥形片状骨料,可大大减少迭代次数,提高生成效率。采用ANSYS参数化设计语言投放生成骨料模型,无需编写与其他程序语言生成骨料模型的程序接口,为后续在细观层次进行力学分析及质量检测奠定基础。