中国博士后科学基金(20060390832)
- 作品数：20 被引量：97H指数：7
- 相关作者：彭刚戚永乐王乾峰姜袁柏巍更多>>
- 相关机构：三峡大学中国长江三峡工程开发总公司武汉大学更多>>
- 发文基金：中国博士后科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程天文地球石油与天然气工程更多>>
- 钢纤维混凝土动态压缩性能及全曲线模型研究被引量：7
- 2009年
- 对钢纤维含量分别为0%,1%,2%,4%和6%的C30和C40混凝土进行了常三轴动态压缩试验,C30混凝土试件围压值为0,6,9,12,18和24 MPa,C40混凝土试件围压值为0,8,12,16,24和32 MPa;试验过程中采用位移控制模式下的正弦波分级加载。在此基础上,进行了应力应变全曲线表达式的选择与分析,并对各材料参数与诸因素间的相关性进行了分析。结果表明:(1)通过对Ezeldin等提出的钢纤维混凝土静态荷载作用下的应力-应变全曲线公式进行β参数修正,使该模型可以很好地描述钢纤维混凝土在动态常三轴压缩作用下的应力-应变全曲线关系;(2)混凝土基体强度越高,纤维含量对材料动态抗压强度的改善作用越显著,但受压状态下纤维含量对提高混凝土动态强度总的幅度较小;(3)混凝土动态峰值应力对围压大小较敏感,且随基体强度的提高,其敏感性有所下降。峰值应变与诸因素的相关关系基本上与峰值应力相同;(4)在动态荷载作用下钢纤维混凝土的割线弹性模量、钢纤维含量与割线模量间的相关性均随基体强度的提高而提高;(5)围压与纤维含量对混凝土材料在受压状态下的韧度指数ncmax影响不大。
- 彭刚刘德富戴会超
- 关键词：钢纤维混凝土动力性能本构模型
- 基于CT技术的混凝土三维有限元模型构建被引量：18
- 2008年
- 提出了一种基于CT数字图像技术的混凝土材料三维有限元模型构建的新方法。首先,采用医用CT扫描系统,对混凝土试样进行逐层扫描,生成材料的内部细观结构图像,利用CT图像的三维重构技术,将得到的剖面细观图像逐层叠加,形成三维细观结构图像;然后,将该图像映射到有限元程序中进行三维网格剖分,建立真实状态下的混凝土细观数值分析模型;在此基础上,对钢纤维混凝土进行了劈裂试验。结果表明,这种基于CT技术的数字图像三维有限元模型构建方法可真实地反应混凝土材料的内部结构与材料的固有力学特性,其数值分析结果与物理试验结果吻合,是数值分析领域中的一种新的尝试与创新。
- 戚永乐彭刚柏巍王乾峰
- 关键词：混凝土CT技术数字图像细观结构
- 钢纤维混凝土动态压缩性能及全曲线模型研究被引量：11
- 2009年
- 对钢纤维含量分别为0%、1%、2%、4%、6%的C30和C40混凝土进行了常三轴动态压缩试验,C30混凝土试件围压值为0MPa、6MPa、9MPa、12MPa、18MPa、24MPa,C40混凝土试件围压值为0MPa、8MPa、12MPa、16MPa、24MPa、32MPa;试验过程中采用位移控制模式下的正弦波分级加载。在此基础上,进行了应力-应变全曲线表达式的选择与分析,并对各材料参数与诸因素间的相关性进行了分析。结果表明:1)通过对Ezeldin等提出的钢纤维混凝土静态荷载作用下的应力-应变全曲线公式进行β参数修正,使得该模型可以很好地描述钢纤维混凝土在动态常三轴压缩作用下的应力-应变全曲线关系;2)纤维含量对C40混凝土的动态抗压强度的改善作用比对C30混凝土显著,但受压状态下纤维含量对提高混凝土动态强度总的幅度较小;3)混凝土动态峰值应力对围压大小较敏感,C40混凝土的敏感性对C30混凝土有所下降,峰值应变与诸因素的相关关系基本上与峰值应力相同;4)在动态荷载作用下钢纤维混凝土的割线弹性模量、钢纤维含量与割线模量间的相关性,均表现为C40混凝土比C30混凝土要高;5)围压与纤维含量对混凝土材料的受压状态下的韧度指数ncmax不产生太大影响。
- 彭刚刘德富戴会超
- 关键词：水利水电钢纤维混凝土动力性能本构模型全曲线
- 拟合水工设计反应谱的人工地震波的生成与Huang变换校正被引量：4
- 2008年
- 根据非平稳输入下建立的功率谱与均值反应谱之间的关系,合成基于水工设计反应谱的人工地震波,并对其幅值进行修正,降低了高频区误差作用。为了解决加速度时程积分后的速度、位移时程的零线漂移现象,利用Huang变换得到加速度时程的固有模态函数,这种最低频率固有模态函数分量通常情况下代表原始信号的趋势或均值;再对去掉均值后的加速度时程进行积分,得到的速度、位移时程不存在零线漂移问题。
- 姚艳华彭刚陈灯红
- 关键词：人工地震波功率谱
- 复杂动载作用下钢纤维混凝土材料参数特征分析
- 2010年
- 采用常三轴动力试验仪对不同钢纤维含量、不同围压、应变速率为10-3/s作用下混凝土的主要参数进行试验与分析,结果表明:①随着围压的增大,各种不同钢纤维含量的混凝土峰值应力显著提高;②同一种围压条件下,基体强度等级愈高峰值应力的增加幅度也愈高,峰值应力随钢纤维含量的变化不大;③围压对峰值应变的影响较大,随围压的增大,峰值应变明显增大;在有围压的条件下峰值应变随钢纤维含量的增加而提高得不多;④钢纤维含量对割线模量有一定的影响,对基体强度较低的混凝土的影响要比强度等级高的混凝土显著;围压对钢纤维混凝土割线模量也有一定影响,随围压的增加,钢纤维混凝土的割线模量表现为先增加后减小,但增加和减小的程度都不大;围压的变化对基体强度较高的混凝土割线模量影响不大,对基体强度较低的混凝土基本呈下降趋势;⑤混凝土的泊松比离散性较大,钢纤维含量和围压对泊松比的影响不是很大,主要集中在0.11～0.20之间;⑥在三轴动荷载的情况下,钢纤维的掺入对混凝土的压缩韧度指数ηc5基本上没有影响;但韧度指数ηc10随钢纤维含量的增加有显著提高,变形不大时作用不明显,当变形较大时,钢纤维提高韧性的作用得以充分体现;钢纤维的增韧效果在基体强度较低的混凝土中表现得较为显著。
- 彭刚戚永乐王乾峰柏巍
- 关键词：复杂应力动力荷载钢纤维混凝土
- 钢纤维混凝土动态性能的初步试验研究被引量：8
- 2008年
- 对C30、C40两种基体强度,钢纤维体积率分别为0、1%、2%、4%、6%的钢纤维混凝土进行了常三轴动态试验,围压值分别取0、0.2、0.3、0.4、0.6、0.8倍的基体抗压强度.试验研究发现,随着围压值的增加,钢纤维混凝土的峰值应力显著增长,峰值应力处的应变有较大幅度地增加,动态割线模量有一定的提高,且应力应变曲线的峰值部位逐渐抬高,变得平缓和丰满.
- 涂贞军姜袁周丽娜简光明
- 关键词：钢纤维混凝土动力性能三向应力状态峰值应力围压
- 钢纤维混凝土弹塑性损伤本构模型试验研究被引量：2
- 2010年
- 对钢纤维含量为0和3%的混凝土进行了应变速率为10-3的等应变增量重复加卸载试验。结果表明,在相同应变水平时,钢纤维混凝土的累积塑性变形低于普通混凝土。钢纤维混凝土的刚度变化幅度较普通混凝土小,约为0.86倍初始弹性模量,而普通混凝土的约为1.1倍初始弹性模量。依据刚度退化规律,并考虑损伤临界值的影响,得到了关于应变的损伤变量表达式;依据试验结果得到了单轴受压状态下的混凝土全量弹塑性损伤全量本构模型。
- 梅世强姜袁郝景宏杨克荣马莉
- 关键词：弹塑性耦合刚度退化本构模型
- 基于细观力学的混凝土轴向抗拉性能数值模拟被引量：4
- 2013年
- 采用基于伸缩因子的圆形覆盖方法建立更贴近于真实情况的一系列二维随机骨料模型,采用塑性损伤模型系统地对比分析了二维随机骨料模型在不同骨料形状、骨料粒径搭配、初始缺陷、界面层厚度、界面层及砂浆强度等情况下的单轴拉伸性能.结果表明,拉伸破坏首先出现在最为薄弱的界面层;骨料形状的不同对试件拉伸性能影响较大;界面层厚度对混凝土试件脆性有所影响,对其他性能影响较小;相同试件初始缺陷的增加会导致试件弹性模量、极限抗拉强度及峰值拉应变的减小;界面强度与骨料比例、形状、初始缺陷等对混凝土试件拉伸性能影响最大;本方法可有效地模拟混凝土轴向抗拉,揭示混凝土裂纹扩展的方式及过程.
- 郑金城祝磊彭刚宋来忠
- 关键词：混凝土细观力学单轴拉伸
- 基于CT图像处理技术的混凝土损伤演化研究被引量：8
- 2010年
- 采用X射线CT技术对单轴受压作用下的混凝土试件进行实时扫描观测,获得了混凝土试件的裂纹开裂、扩展、贯通的全过程图像。运用7种不同的方法分析了混凝土损伤演化全过程。分析结果表明,X射线CT是研究混凝土细观结构的有效方法,可以定性和定量分析混凝土细观结构损伤演化全过程;采用聚类分析算法,避免了由于窗宽和窗位不同引起的人为误差,真实地反映了混凝土细观结构,并较好地识别了粗骨料、砂浆和孔隙;通过差值算法得到的裂纹图像具有较强的直观性,有效地提取了裂纹;利用裂纹区像素点个数的变化代替CT数平均值,可以很好地反映混凝土损伤发展状态,当裂纹迅速扩展时,混凝土裂纹区像素点的个数发生了量级上的变化。
- 郝景宏姜袁梅世强雷敏
- 关键词：混凝土CT图像处理
- 基于ANSYS的混凝土微观层次开裂演化数值模拟被引量：7
- 2009年
- 将由富勒曲线所确定的三维混凝土骨料级配曲线转化为二维骨料级配曲线,结合蒙特卡罗方法,确定了混凝土骨料颗粒数,编写了混凝土二维随机椭圆形骨料模型生成程序,在有限元软件ANSYS中模拟了混凝土的骨料、砂浆以及二者之间界面的二维三相组分。在所建立的模型的基础上对混凝土材料在外荷载作用下裂纹的扩展、贯通以及破坏的过程进行了开裂演化模拟。结果表明:骨料和砂浆间的界面层是混凝土的薄弱环节,界面层在数值模型中的模拟、界面单元参数的确定和破坏准则的选取是数值模拟能否成功的关键;在混凝土的破坏过程中先是混凝土界面单元破坏,然后裂纹沿着骨料的边缘进一步发展,并形成贯通,直至失稳破坏,与物理试验的结果保持了一致。
- 杨克荣彭刚柏巍
- 关键词：APDL数值模拟
