基于DIGIMAT的混凝土等效弹性模量研究

通过解析法和有限元分析法在细观结构上研究了混凝土的弹性模量,并与试验比对进行多尺度分析并验证其可行性。在细观结构上混凝土可作为由水泥砂浆、骨料、界面和孔隙组成的多相复合材料,采用DIGIMAT软件建立混凝土细观力学模型。本文基于DIGIMAT预测了骨料体积比分别取0.2,0.4,0.6和0.8时的混凝土等效弹性模量值,并分析了各个细观组成部分对混凝土等效弹性模量的影响。研究结果表明:解析解和有限元数值解与试验测定值相比产生的误差均较小,但解析解与试验测定值更为接近;随着水泥砂浆弹性模量的增加,混凝土弹性模量随之增加;随着骨料纵横比的增大,混凝土弹性模量呈下降趋势;孔隙率增加,混凝土弹性模量减小,界面层厚度增加,混凝土弹性模量也随之减小。研究成果可用于预测混凝土的等效弹性模量。