混凝土是应用最为广泛的一种建筑材料 ，其弹 性模 量 是结 构设 计 和评价 的重要 参数 ，因 而 国 内外 学 者在 此 方面进 行 了大量 的试 验 研究 和 理 论分 析 。 混凝 土 弹性 模 量试 验测定 方 法 已 Et臻 成 熟 ，也 获得 了许 多 经验 公式 。但 要更 精确 地 量化 各 细 观结 构 因 素对 混凝 土弹性 模 量 的影 响 ，理 论分 析 必 不可 少 。 在 理论 预测 方 面 ，传 统 的模型 很 多 ，如 串联模 型 、并 联模型、Hirsch模型和 自洽模型等。田云德等提出了 预测 复合 材料 弹性 模量 的改进混 合 律方 法 -1]。刘 明 辉等考虑界面的影响，在两相和三相复合球模型的 基础上 ，提出了弹性模量预测的四相复合球模 型[2]。 应宗权 等按 照混 凝土试件 的实 际配 比计 算 出各粒径 区 间的骨料 体积 含量 ，对 骨料颗粒 进行 随机 投放 。得 到 随机骨 料 的数值 模型 [3]。郑 建军 等人 提 出 了混凝 土弹性模量预测的格构模型c4]。也有学者对高性能 和其 他类 型混凝 土 的弹性 模量展 开 了研 究 [sl6]。在 以 上研究 中 ，一般将 骨料模 拟成 圆形 或球形 夹 杂物 ，没 有考虑骨料形状效应 ，尽管应宗权等对多边形骨料 进行分析 。但忽略了界面层的影响。可能导致较大的 误差 [7]。在 以上工作 的基础 上 ，作 者进一 步考 虑骨料 形 状 效应 ，提 出了椭 圆形 骨料 混凝 土 弹 性模 量 预测 的格构 模型 ，该模 型 的有 效性得 到 了 2组 试验 结果 的证实 。 2 椭 圆形骨料 分布模 拟 作者在模拟混凝土骨料的二维分布时 。假定骨 料为椭圆形 ，与圆形骨料相 比，更接近于实际骨料。 选定一边长为 。的正方形模拟区域 ，其骨料尺寸分 布可以通过筛分来获得 ，通常可以用骨料颗粒个数 的累积分 布 函数 来表示 ，这 样 ，对 于给 定 的骨料 面积 百分数 ． 和椭 圆骨 料 的长 细 比 ，通 过计 算机 模 拟 产 生各种 尺寸 的骨料 [8]。把 这些 骨料从 大 到小排列 。 再 将它们逐 一分 布到 正方形 模 拟区域 中 。其 模拟 过 程 如下 ：(1)随 机 产 生 第 i颗 椭 圆 形 骨 料 的 中 心 坐标 ( y1)和旋转 角 。这里 ，也 为椭 圆短轴 与 轴之 间 的夹 角 ，以逆 时针 方 向 为正 ，麓∈(0，0)，yi∈(0，口)， ∈(一~r／2，7r／2)。 (2)那么第 i颗 骨料可 能落 在模拟 区域 内部 [图 1(a)]、边界上[图 1(b)]或角上[图 1(c)]。如果落在 左 边界上 ，则 向右平移 一个 距离 口产 生一 颗 附加骨 料 ，如图 1(b)所示；如果落在其他 3个边界上 ，可类 似处理。如果落在左下角上 ，分别 向右和向上平移 一 个 距 离 0产 生 3颗 附加 骨料 ，如 图 1(c)所 示 ；如 果 落在其他 3个角 上 ，可类似 处理 。如果第 颗骨料 和 附 加骨 料不 与 前面 已经 分布 的 (i-1)颗骨 料 和 附 加骨料重叠，则返 回到第(1)步分布第 (i+1)颗骨料 ， 否则返回到第(1)步重新生成第 i颗骨料 的坐标及 旋转角。(3)重复步骤 (1)和 (2)，直到将所有骨料毫无 重 叠地分 布到正方 形 区域 中。 需要指 出的是 ，在 上面 的骨料 分布模 拟过 程 中 ． 关 键 是 判 断 两个 椭 圆形 骨 料 是 否 重 叠 ，作 者 采 用 Zheng等人提出的椭 圆骨料重叠判定准则[8]。

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