混凝土動力沖擊性能試驗與細觀數(shù)值仿真研究

第1章緒論

1.1研究背景及意義

1.2混凝土動力性能研究

1.2.1混凝土動力試驗方法

1.2.2混凝土強度率相關規(guī)律

1.2.3動力破壞機理研究

1.2.4水工混凝土動力性能研究

1.3混凝土細觀數(shù)值模型方法

1.3.1有限元模型

1.3.2格構模型

1.3.3離散元模型

1.4論文主要內(nèi)容與創(chuàng)新點

1.4.1論文主要內(nèi)容

1.4.2論文創(chuàng)新點

第2章混凝土細觀顆粒元模型驗證與軸拉、劈拉、彎拉強度試驗仿真

2.1概述

2.2混凝土細觀顆粒元模型

2.2.1顆粒元平行黏結模型

2.2.2顆粒元能量理論

2.2.3混凝土細觀結構預處理及參數(shù)反演

2.3混凝土細觀顆粒元模型驗證與軸拉、劈拉、彎拉強度對比

2.3.1混凝土靜動力強度試驗及細觀模型

2.3.2靜力抗拉強度對比與分析

2.3.3動力抗拉強度對比與分析

2.4本章小結第3章混凝土動力沖擊性能試驗研究

3.1概述

3.2試驗設計

3.2.1試驗設備及試件

3.2.2預備試驗

3.3試驗數(shù)據(jù)分析

3.3.1加速度信號處理

3.3.2慣性力分析

3.4試驗結果

3.4.1鋁錘頭不同落錘高度試驗結果

3.4.2鋁錘頭不同落錘質量試驗結果

3.4.3橡膠錘頭不同落錘高度試驗結果

3.5試驗分析及討論

3.5.1動量沖量平衡關系

3.5.2率相關效應

3.5.3系統(tǒng)能量平衡與混凝土梁能量組成

3.6本章小結

第4章落錘結構全系統(tǒng)細觀模型仿真與分析

4.1概述

4.2細觀顆粒元全系統(tǒng)模型仿真分析

4.3數(shù)值模型結果和對比

4.3.1力時程結果對比

4.3.2豎向位移結果對比

4.3.3混凝土應變結果對比

4.3.4高應變率試驗模擬

4.4分析及討論

4.4.1率相關效應

4.4.2破壞現(xiàn)象

4.4.3系統(tǒng)能量轉換過程

4.4.4顆粒元能量轉化及對比

4.5本章小結第5章無黏結預應力混凝土動力沖擊性能試驗研究

5.1概述

5.2試件及試驗裝置

5.2.1無黏結預應力混凝土試件

5.2.2試驗裝置及測量

5.3不同配筋率混凝土梁有效預應力影響研究

5.3.1鋼筋動應變

5.3.2混凝土梁開裂過程

5.3.3混凝土梁動力承載力變化及豎向變形

5.3.4能量分析

5.4不同配筋率混凝土梁率相關研究

5.4.1鋼筋動應變

5.4.2承載力率相關分析

5.5不同配筋率混凝土梁多次沖擊影響研究

5.5.1鋼筋動應變

5.5.2承載力及豎向位移變化

5.5.3混凝土裂紋寬度變化

5.6本章小結

第6章顆粒元有限差耦合模型及預應力混凝土沖擊試驗仿真

6.1概述

6.2顆粒元有限差耦合模型

6.2.1有限差分法

6.2.2顆粒元有限差耦合算法

6.2.3顆粒元有限差全系統(tǒng)模型

6.3數(shù)值模型結果和對比分析

6.3.1數(shù)值結果對比

6.3.2能量過程分析與對比

6.4本章小結

第7章混凝土梁初始靜載影響的細觀動力仿真與研究

7.1概述

7.2初始靜載影響的試驗研究

7.3基于細觀顆粒元的初始靜載影響分析

7.3.1動力強度增長段

7.3.2動力強度下降段

7.4本章小結

第8章結論及展望

8.1主要研究成果和結論

8.2研究展望

參考文獻在學期間發(fā)表的學術論文與研究項目致謝