混凝土细观层次损伤数值模拟——随机骨料结构的生成.pdfVIP

沈阳建筑大学学报(自然科学版) Mar. 2007 2007 年 03 月 第23卷第2 期 Journal of Shenyang Jianzhu University (Natural ience) Vol. 23 , No.2 文章棉号: 1671 2021(2007)02 - 0182 - 05 混凝土细观层次损伤数值模拟 一一随机骨料结构的生成 姜绍飞1 ，邱云飞1 ，陈仲棠2 (1.沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁忧阳 110168;2. 忧阳建筑大学理学院，辽宁沈阳 110168) 摘要:目的在细观层次土对混凝土进行数位模拟，进而叶混凝土的力学性能分析.方法应 用蒙特卡罗方法，使用 c+ +语言编程开发二维二相混凝土随机骨种结构(RAS)模型.结果 提出丁避免产生不合常规骨料硕粒的校制措施，引入向受理论分析并去除四点，弥补丁现有方 法中确定骨料多边形延伸率的缺陷;并在 Visual c+ +上模拟实现、生成丁具有概率和统计意 义的 RAS. 最后，通过一个数俄算例黯证丁所提方法的有效性.结论笔者提出的 RAS 产生方 法为进一步开发混凝土如观有限元模型打7 丁坚实的基础. 提键词:细观分析;混凝土;随机性;蒙特卡罗;骨料;随机骨料结构 文献标识码:人 中图分提号:TU317 随着计算技术的发展，可以在细观层次上利 先建立1 个概率模型或随机过程，使其他参数等 用敬值方法直接模拟混凝士试件或结构的受荷破 于问题的解;然后通过对模型或过程的观察或抽 坏形态，直观地反映出试件的破坏机理引起了广 样试验来计算所求参数的统计特征，最后求出所 泛的注意(1-2] 目前基于细观层次的媲凝土结构 求解的近似值.从理论上讲，利用数学过程产生的 模型有恪构模型(Lattice model) 、随机粒子模都 随机数并不是真正的随机数，一旦第 i 个随机数 (Random partic1e model)川、 Mohamed AR[4] 确定，则第 í + 1 个随机数通过选代计算也就随之 出的细观模型、随机骨料模型(Random aggregate 确定，因此是伪随机数.在实际应用中，只要这些 model)及庸春安等人提出的随机力学特性模 伪随机数序列通过一系列的统计检验，就可以当 型[5 训等.这些模型都假定棍凝土为…种由 作真正的随机数使用.产生伪随机数的方法很多， 料、砂浆和他们之间的粘结带组成的三相非均质 本文采用广泛使用的棍合同余法产生在(0 ，1)区 复合材料.这些模盟有很多优点，但是仍然再在各 |闯均匀分布的伪随机数，即 种缺陷:不能反映单元实际变形形态，且很难反映 X lI mod(λXlI什 + C , M) 卸载和动力反复加载问题和未考虑骨料颗粒在计 Rn :::::: Xn/ M (1) 算城内的随机分布[7 … 81