基于细观尺度的混凝土热膨胀性能研究.pdfVIP

第14卷第3期 建筑材 料 学 报 v01．14，No．3 201 BUILDIN(；MATERIALS 1年6月 JOURN人I。()F Jun．，2011 文章编号：1007—9629(20¨)03一0310—07 基于细观尺度的混凝土热膨胀性能研究 张 研1， 陈海燕1， 张子明1， 蒋林华1’2 (1．河海大学力学与材料学院，江苏南京210098； 2．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京2l0098) 摘要：用细观力学方法对混凝土有效热膨胀系数和温度应力进行研究，提出了有效热膨胀系数理 论公式．同时假定混凝土为骨料和砂浆组成的两相复合材料，用代表性体积单元(RVE)建立混凝 土三维随机椭球形骨料模型，并对此模型进行有效热膨胀系数和温度应力的数值计算．将所提出 的有效热膨胀系数理论公式、其他经典理论公式与数值计算结果对比后发现：对于混凝土有效热 膨胀系数的预测，所提出的混凝土有效热膨胀系数理论公式预测精度最高，自洽法次之，而稀疏解 法精度较低且只适用于骨料体积分数较小的情况．提出的理论解与数值计算结果吻合较好，其误 差随骨料体积分数的增大而增大；当骨料与砂浆的弹模比小于1时，理论解小于数值计算结果，当 弹模比大于1时，理论解大于数值计算结果． 关键词：细观力学；混凝土；稀疏解法；自洽法；三维随机椭球形骨料模型；温度应力；热膨胀 系数 中图分类号：TU528．01文献标志码：A Meso_scaleonThermal CoefficientofConcrete Study Expansion ZHANGY乙挖1， CHEN ZHANG Li，2一^“口1·2 -，L气NG H口i—y口咒1， Zi—mi咒91， ofMechanicsand Materials，Hohai (1．College University，Nanjing2l0098，China；2．StateKeyLaboratory of Resourcesand Hydrology-WaterHydraulicEngineering，HohaiUniversity，Nanjing2l0098，China) onmes口mechanicsthethermal Abstract：Blased method， stressesandthemlalexDansioncoefficientofconcrete werestudiedandtheconcretewasassumedasa material ofmortarand two_phasecompositecomposed aggregate． Givena volumeelement(RVE)，thenumericalsimulationsoftheHnal coefficientandther— representative expansion rnalstresswere a3Drandom showthatthe for— pe—b咖edbyusing ellipsoidaggregate