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优化数值模型的标题

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:计算结果如图11.3所示。图11.2混凝土梁弯拉试验及单元剖分表11.2混凝土各相组分材料力学特性参数对应三组离散系数,试件静弯拉强度依次为3.40MPa、2.90MPa和2.50MPa;动弯拉强度依次为4.06MPa、3.55MPa和3.11MPa,对应的动弯拉强度增强系数分别为119.4%、122.4%和124.4%。但通过图11.3还发现,随着离散性增大,静动综合弯拉强度对预静载的敏感性增强,动弯拉强度增强系数提高。

优化数值模型的标题

首先将150mm×150mm×550mm湿筛混凝土试件剖分为图11.2所示的有限元网格,两支座间细分三角形单元,其横向和纵向尺度为(15/4)mm,即小骨料粒径的1/4。共5025个结点,9780个单元。混凝土及其各相介质材料参数按表11.2取值。三组变异系数(VE,Vt)分别取(0.00,0.00)、(0.10,0.10)和(0.10,0.20),静载步长取0.25k N,冲击荷载加载速率为150k N/s,时间步长取0.001s,仍用11.2节中的动力计算参数。计算结果如图11.3所示。

图11.2 混凝土梁弯拉试验及单元剖分(单位:mm)

表11.2 混凝土各相组分材料力学特性参数(www.xing528.com)

对应三组离散系数,试件静弯拉强度依次为3.40MPa、2.90MPa和2.50MPa;动弯拉强度依次为4.06MPa、3.55MPa和3.11MPa,对应的动弯拉强度增强系数(静动综合弯拉强度与静弯拉强度之比:fdt/fst)分别为119.4%、122.4%和124.4%。随着混凝土的弹性模量抗拉强度离散性增大,静弯拉强度和动弯拉强度降低,这是符合通常规律的。但通过图11.3还发现,随着离散性增大,静动综合弯拉强度对预静载的敏感性增强,动弯拉强度增强系数提高。随着单元刚度和强度离散性增大,在同一荷载水平下受损单元增多,损伤使单元刚度弱化,应变率增大,而应变率效应使单元强度得到提高,刚度得到强化。应变率的提高也进一步加速了单元的损伤劣化。这种强化和弱化共同作用产生了如图11.3所示的现象,即当强化占优势时动强度提升,当损伤劣化占优势时动强度下降,因此,预静载水平在80%以前强化占优势,大于80%以后动强度急剧下降。

图11.3 不均匀性对混凝土静动综合弯拉强度的影响

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