为了研 究混凝土的细观 力学性 能，利用 MATLAB 自编程 序建 立混凝 土 多边 形 随机 骨料模 型 ，采用 最大 限 定 边 长 和 最 小 限定 边 长控 制 多边 形 骨 料 生 成 ，并 将 随 机 骨 料 模 型 导 入 Comsol软 件 ，建 立 混 凝 土 细 观 模 型 ， 最后对三级 配混凝 土轴拉破 坏进行数值模拟分析 。分析 结果表 明，该 混凝土 细观 模型算 法合理 可靠、简单 易 行 ，数值计 算结果与宏观混凝 土轴拉试 验结果相符。可为混凝土的非线性有 限元分析及 力学性能试验改进提 供 理 论 依 据 。 关 键 词 ：细 观 模 型 ；随 机 多边 形 骨 料 ；数 值 模 拟 ；三级 配 混 凝 土 中 图法 分 类 号 ：TV431 文献 标 志 码 ：A DOI：10．16232／j．enki．1001—4179．2015．11．018 混凝 土 是 以水 泥 为 主 ，与水 和粗 细 骨 料 按 一 定 配 合 比组成 的复合材料 ，广泛应用于实际工程 。根据特 征 尺寸 和研 究方 法 的侧 重点 不 同 ，可将 混 凝 土 内部 结 构 分为 4个 层 次 ：纳 观 、微 观 、细 观 和 宏 观 。在 细 观 尺 度 上 ，混 凝 土是 由粗 骨料 、砂 浆 和粘结 界 面组成 的 三相 复 合材 料 。 由于组 成 混 凝 土各 材 料 的力 学 性 能 不 同 ， 细 观尺 度上 的裂缝 扩展 直接 影 响混凝 土 的宏 观力 学性 能 。在 进行 混 凝土 力 学 性 能试 验 时 ，需耗 费大 量 的人 力 、财 力 、物力 ，且 因试 验条 件 限制 ，其 试 验结果 并 不能 准 确地 反 映材 料 的力 学 特 性 。然 而 ，基 于 细观 层 次 的 数值模拟 ，避免了影响试验结果 的不利因素 ，同时可对 混 凝 土力 学性 能 及 裂缝 扩展 规 律 进 行 研 究 。近 年 来 ， 随着 计算 机技 术 的快 速 发 展 ，借 助 于 数 值 方法 建 立 混 凝 土 随机 骨料 模 型并 研究 其断 裂破 坏行 为逐 渐得 到许 多研 究者 的认 可 ，该 方 法 可 以更 加 明确 地 了解 混 凝 土 的损 伤 断裂 过程 以及 内部 力学 性能 。针 对 多边形 随机 骨料 的生成 ，国内一些 研究 者 提 出了不 同 的算 法 ，如 高 政 国等提 出二维 混凝 土 多 边 形 骨料 的生 成 算 法 … ，张 剑 等提 出任 意 面积百 分 比和任 意边 数多 边形 骨料 的 生 成算 法 ，孙 立 国等提 出 了通 过一 次 性 投 放 三 角 形基 骨 料 ，然后 在此 基 础 上 随机 延 凸 ，生 成任 意 形状 的 随 机 骨料 。而多边 形 骨料 的随 机投 放方 法 有 ：基 于传 统 VB、C语 言 、fortran等语 言 进 行 骨 料 随机 投 放 程 序 的编写 ，基 于 CAD软 件 下 开 发 的 Autolisp语 言 生 成 ，基 于数 值 图 像 处 理 建 立 的混 凝 土 细 观 模 型 ， 基 于 Matlab的程序 编 写 。尽 管 利 用 Mahlab编 制 的 程序通 用 性较 差 ，不 能 导入有 限元 软件 分 析 ，但 该方 法 不要求 研 究人 员掌 握较 高 的编程 技巧 ，因此 ，本 文应 用 Matlab和 Comsol软 件无 缝结 合建 立 混 凝土 细 观 模 型 ， 并导 人有 限元 软件 进 行 混凝 土细 观力 学 分 析 ，为 混 凝 土的非线性有限元分析及其力学性能试验改进提供理 论依 据 。

因本站资料资源较多，启用了多个文件服务器，如果浏览器下载较慢，请调用迅雷下载，特别是超过了5M以上的文件！请一定调用迅雷，有时候速度就会飞起哦，如果您的浏览器自动加载了PDF预览，文件太大又卡死，请按下载说明里的把PDF插件关闭了就可以直接下载，不会再预览了！