一、碾压混凝土直剪试件细观结构的数值模拟（论文文献综述）
杜晓奇[1]（2020）在《碾压混凝土冻融损伤三轴压缩破坏性能研究》文中认为随着水利事业的迅速发展,越来越多的国家和地区都在建设高的混凝土坝,而碾压混凝土结构自身具有很多优点,所以碾压混凝土坝将作为未来建设高坝的主要坝型。由于碾压混凝土坝处于复杂的外界环境中,特别是处于高寒地区的碾压混凝土坝常年经受冻融损伤过程。因此本文以碾压混凝土冻融损伤三轴压缩性能为研究对象,通过分析碾压混凝土不同冻融次数下三轴压缩后的宏观、细观、微观破坏性能,为寒冷地区的碾压混凝土坝提供理论支撑。本文主要从以下几个方面进行了研究:（1）通过碾压混凝土冻融循环后三轴压缩试验发现碾压混凝土冻融侵蚀作用是一个从表面到内部逐渐递进的过程,随着冻融次数的增加,碾压混凝土冻融破坏越来越严重,质量损失率呈现出先减小后增大的趋势,损伤层厚度逐渐增加,碾压混凝土冻融损伤三轴压缩破坏也越来越严重。（2）采用离散元软件PFC3D进行碾压混凝土数值模型细观参数的标定,发现在相同围压和加载速度下8种不同细观参数对碾压混凝土力学性能参数的影响不同,为后面的冻融循环作用下碾压混凝土数值模型的细观参数标定提供参考依据。（3）通过PFC3D软件建立正确的冻融损伤碾压数值模型,在此基础上研究碾压混凝土轴向应力应变曲线上两个不同阶段点颗粒间的接触力、裂纹发展以及最终的开裂状态来分析冻融损伤碾压混凝土三轴压缩细观破坏过程。发现在第一阶段点,颗粒间的接触力最大值与碾压混凝土冻融次数有关,而在第二阶段点,颗粒间的接触力最大值与碾压混凝土模型的残余应力有关,其中不同阶段点水泥砂浆与水泥砂浆之间接触力最大值都大于粗骨料与水泥砂浆之间的接触力最大值。碾压混凝土模型中微裂纹数量与碾压混凝土冻融次数有关,其中不同阶段点剪切裂纹数量都明显高于张拉裂纹数量。碾压混凝土模型在第二阶段点碎片数与冻融次数有关。（4）通过扫描电镜观测不同冻融循环次数下碾压混凝土界面过渡区的微观结构可以看出冻融作用对粗骨料微观结构没有明显影响,而随着冻融次数的增加,界面过渡区产生了许多裂缝,造成碾压混凝土材料密实度降低、宏观力学性能下降。因此想要提高碾压混凝土抗冻性可以从提高碾压混凝土界面过渡区强度来考虑。
施润[2]（2020）在《初始孔隙对碾压混凝土力学性能的影响研究》文中研究指明碾压混凝土作为一种广泛应用于基础设施建设的非均质复合材料,其结构内部不可避免地会存在一定程度的初始损伤,且主要表现为孔隙、微裂纹和气泡等形式。为了能够合理阐释碾压混凝土内部结构特征对其力学性能的影响,研究人员的研究目光已从宏观转向细观和微观层面,并将孔隙结构看作是混凝土的一项重要组成部分。此外,碾压混凝土材料内部的复杂结构也会对声发射特征产生影响。要想通过声发射信号分析判断碾压混凝土结构的某些物理状态,就必须了解声发射信号在不同情况下所显现的特征。本文通过试验较为系统的研究了孔隙增量对C20碾压混凝土强度及其尺寸效应的影响。并基于声发射技术,对碾压混凝土声发射特征进行了初步研究,主要研究内容及结论如下:（1）对4种不同孔隙含量的C20碾压混凝土标准试件进行强度试验。根据试验结果定量分析了孔隙增量对碾压混凝土强度的影响规律,并拟合了抗压强度和劈拉强度随孔隙率的变化公式。研究表明,当孔隙含量较低时,碾压混凝土的强度和孔隙率之间存在良好的指数关系。（2）对不同尺寸和不同孔隙含量的C20碾压混凝土试件进行强度试验。探讨了孔隙含量对碾压混凝土强度尺寸效应的影响,试件尺寸分别为100mm×100mm×100mm、150mm×150mm×150mm和200mm×200mm×200mm。研究表明,碾压混凝土强度尺寸效应与孔隙含量存在一定的关系。随着孔隙率的增大,碾压混凝土强度尺寸效应现象越明显。（3）在碾压混凝土力学试验的加载过程中,基于声发射技术对不同受力条件下碾压混凝土的声发射特征和自身结构因素对其声发射特征和声速的影响进行了研究。研究发现:1)碾压混凝土声速的大小与结构的密度有关,随着养护龄期的减小或孔隙含量的增加,碾压混凝土密度逐渐降低,声速逐渐减小;2)孔隙率的增大或试件尺寸的减小,都会导致低应力水平下碾压混凝土声发射撞击数的增加,声发射事件发生的概率增大;3)养护龄期和试件尺寸对碾压混凝土声发射信号的活动性有显着影响,养护龄期和试件尺寸越小,碾压混凝土声发射活动性越高。
张中亚[3]（2019）在《硫酸盐环境喷射混凝土细观侵蚀机理及剪切特性研究》文中进行了进一步梳理硫酸盐侵蚀和剪切破坏是隧道喷射混凝土常见的病害形式。其中,硫酸盐对喷射混凝土造成的损伤是一个涉及物理、化学和力学等多学科和宏观-细观-微观多尺度的漫长侵蚀过程,其机理十分复杂。如何有效揭示硫酸盐对隧道喷射混凝土的侵蚀机理,以及明晰硫酸盐侵蚀条件下隧道喷射混凝土剪切性能的经时演变特征,对于硫酸盐环境下隧道喷射混凝土耐久性能和承载性能的设计和优化具有重要的科学指导意义。本文依托国家自然科学基金面上项目“多场耦合作用下垃圾渗滤液对隧道支护结构的腐蚀机理研究（项目号:51578091）”,以喷射混凝土材料硫酸盐细观侵蚀机理和剪切破坏特征为研究主线,采用现场“喷大板”试验、室内物理力学试验、硫酸盐长期暴露试验以及多尺度检测技术等手段,结合材料力学、材料科学、岩土工程学、微观动力学和孔隙学等相关理论,对硫酸盐环境喷射混凝土的宏观力学性能长期退化规律、细观孔隙结构经时演变特征、微观侵蚀产物类型、形貌和分布特征,以及硫酸盐侵蚀后隧道喷射混凝土剪应力-剪位移响应、库伦剪切强度参数、剪切强度组件以及破坏模式与破坏准则的经时演变规律进行了较为系统的研究,主要研究内容和成果如下:（1）通过现场喷大板试验和室内物理力学试验,获得了标准的隧道喷射混凝土立方体试件及其基本物理力学参数。对喷射混凝土试件进行了多组直接剪切试验,研究了不同水灰比喷射混凝土试件在不同轴压条件下的剪切力学特性。结果表明,水灰比和轴压显着影响喷射混凝土的剪切力学性能。例如,较高的轴压条件（σN≧4 MPa）会导致试件产生剪切破坏,而较低轴压条件下（σN<4 MPa）试件以滑移破坏为主。（2）通过室内喷射混凝土试件硫酸盐侵蚀长期暴露试验,获得了其质量和单轴压缩强度的长期演化规律。结果表明,不同暴露方式条件下的喷射混凝土质量和强度随时间的演化特征有差别。与化学侵蚀条件相比,物理侵蚀条件下喷射混凝土试件的早期质量增长较小,而后期质量损失较大;对于强度损失,物理侵蚀条件下的喷射混凝土试件最终强度损失量较化学侵蚀条件下的试件要轻微。（3）通过对喷射混凝土材料内部的细观孔隙结构特征的分析,结合经典的孔隙分类方法,提出了一种新的水泥基多孔材料内部的孔隙分类方法。依据此方法,对喷射混凝土内部不同孔级的细观孔隙结构（孔隙和孔喉）进行了特征分析。结果表明,水灰比越大,喷射混凝土试件的总孔隙度越高,内部无害孔体积越少（胶凝孔和过渡孔）,而三个等级的有害孔体积越多（毛细孔）。（4）结合材料科学、微观动力学和孔隙学等相关理论以及微观扫描分析,探讨了硫酸盐在喷射混凝土内部的传输机制、分布特征、反应原理以及结晶规律,详细阐述了硫酸盐对喷射混凝土的细观侵蚀机理。结果表明,不同暴露方式条件下的硫酸盐细观侵蚀机理差异显着。暴露方式一以化学侵蚀为主,化学侵蚀的细观机理是以前期硫酸盐侵蚀产物在细观有害孔级的孔隙和较小尺寸的孔喉（一级和二级孔喉）中产出导致的填充效应和中后期硫酸盐与水泥浆体反应消耗胶结材料所致的掏空效应为主要特征的漫长侵蚀过程;暴露方式二以物理侵蚀为主,物理侵蚀的细观机理是以前期硫酸盐侵蚀产物在较大孔径的孔隙（三级有害孔）中结晶析出产生的填充效应和中后期结晶体富集产生结晶压对孔壁和孔隙尖端附近区域造成的致裂效应为主要特征的漫长侵蚀过程。（5）通过对不同硫酸盐侵蚀时期的喷射混凝土试件进行直接剪切试验,研究了喷射混凝土试件剪切特性的经时演化特征。结果表明,硫酸盐侵蚀显着影响喷射混凝土试件的剪应力-剪位移响应、库伦剪切强度参数、剪切强度组件以及破坏准则和破坏模式的经时演变特征。随着暴露时间的增长,名义粘聚力线性降低,而名义内摩擦角先缓慢减小后加速降低,粘结组件呈现线性降低的趋势,剪胀率逐渐降低,而摩擦组件则出现先轻微提高而后逐渐降低的变化趋势。硫酸盐侵蚀会导致喷射混凝土试件的剪切强度破坏准则由侵蚀前的双线性摩尔库伦退化为侵蚀后的线性摩尔库伦准则,且侵蚀后的破坏模式以滑移破坏为主。（6）基于剪切试验数据,结合损伤力学理论和统计数学模型,建立了考虑硫酸盐侵蚀损伤作用的隧道喷射混凝土剪切模型。通过一系列验证,证明该剪切模型能够很好地预测硫酸盐侵蚀条件下喷射混凝土的基本剪切性能,模型误差在可控范围之内。
余勇[4]（2019）在《再生块体混凝土常温及高温后力学性能研究》文中研究说明再生块体混凝土是废旧混凝土循环利用的一条有效途径,前人曾对其基本力学性能以及采用该类混凝土的结构构件受力性能开展了系列研究。在此基础上,本文通过材性试验、构件试验和离散元分析,对该类混凝土的常温及高温后力学行为做进一步的深入探讨,主要工作及成果如下:1.开展了93个再生块体混凝土立方体、圆柱体和棱柱体的轴压试验,考察了新—旧混凝土强度组合、块体取代率、试件形状及尺寸对该类混凝土受压性能的影响,揭示了该类混凝土的侧向变形特征。研究表明:（1）与常规混凝土相比,再生块体混凝土立方体与圆柱体的抗压强度之比偏高约8.3%,后者棱柱体与圆柱体的抗压强度之比约为1.08,所提出的再生块体混凝土立方体、圆柱体和棱柱体的抗压强度预测公式具有较好精度;（2）抗压强度相同时,再生块体混凝土的弹性模量较常规混凝土稍有偏小,采用所建立的定量关系可较好地预测前者的弹性模量和峰值应变;（3）应力比小于0.8时,块体取代率对再生块体混凝土的泊松比几无影响,在此之后其泊松比的增长速率明显快于常规混凝土。2.实际工程中新混凝土的粗骨料较大时,可能会对再生块体混凝土的内部结构产生不利影响。为此,开展了此种情况下81个再生块体混凝土立方体、圆柱体和棱柱体的轴压试验,揭示了新混凝土粗骨料粒径、块体尺寸、试件形状及尺寸对该类混凝土受压性能的影响。研究表明:（1）新混凝土粗骨料粒径增至35 mm时,再生块体混凝土的抗压强度实测值较原预测值偏低,据此提出了相应的修正公式;（2）块体特征尺寸比介于0.220.44时,该类混凝土的抗压强度变化不大,但当该比值增至0.55时,棱柱体抗压强度出现了约10%的下降,块体尺寸改变对该类混凝土的弹性模量和峰值应变影响较小;（3）在外尺寸效应和新混凝土骨料填充效应共同作用下,该类混凝土的棱柱体抗压强度随试件尺寸的增加呈现出先增大后减小的变化趋势。3.开展了再生块体混凝土棱柱体的二维轴压数值模拟,考察了新—旧混凝土强度组合、块体取代率、随机投料、块体形状对再生块体混凝土受压性能的影响,揭示了该类混凝土与再生骨料混凝土的受压性能差异。研究表明:（1）随机投料对再生块体混凝土受压应力—应变曲线的影响趋势与常规混凝土类似,无论新—旧混凝土强度组合如何,随机投料所引发的前者抗压强度变异性相比后者都有所增大,但该变异性并未随着块体取代率的增加而呈现单调变化趋势;（2）块体形状改变对再生块体混凝土的抗压强度和弹性模量影响有限,实际应用中可将长、短轴之比不大于2.0的块体混掺使用;（3）新、旧混凝土强度相近时,再生块体混凝土的抗压强度优于按传统方法配制的再生骨料混凝土。4.开展了21个再生块体混凝土棱柱体的弯曲抗拉试验,以及13根再生块体混凝土梁的受弯试验。研究表明:（1）当废旧混凝土强度低于新混凝土时,块体对弯曲抗拉强度的不利影响相比抗压强度更为明显,所提出的再生块体混凝土弯曲抗拉强度公式具有较好预测精度;（2）块体取代率为30%时,再生块体混凝土梁的开裂荷载约为常规混凝土梁的71.5%78.0%,块体尺寸对前者开裂荷载影响很小,前者的屈服荷载和极限荷载与后者相差不大;（3）与常规混凝土梁相比,再生块体混凝土梁的裂缝间距更密,裂缝宽度有所减小,块体尺寸对后者的裂缝间距和裂缝宽度影响有限,混凝土保护层厚度增加对后者裂缝间距的增大效应明显大于前者。5.对159个再生块体混凝土立方体、圆柱体和棱柱体进行了高温热处理,随后开展了轴压试验,揭示了受火温度、块体取代率、试件形状对该类混凝土高温后剩余受压性能的影响。研究表明:（1）高温下再生块体混凝土的爆裂程度弱于常规混凝土,立方体的爆裂程度比圆柱体和棱柱体严重;（2）高温后再生块体混凝土的相对抗压强度和相对弹性模量均与常规混凝土较为接近;（3）随着温度升高,立方体与圆柱体的抗压强度之比呈现单调增加趋势,特别是400°C以后增长迅速,但棱柱体与圆柱体的抗压强度之比却未呈现单调变化规律,上述两类比值随着块体取代率的增加均有所增大;（4）随着块体取代率增加,棱柱体与圆柱体的弹性模量之比增大,但二者的峰值应变之比却有所减小;（5）随着块体含量增加,临界应力与抗压强度之比有所降低,但600°C的高温作用将削弱此效应;（6）所建立的高温后再生块体混凝土立方体、圆柱体与棱柱体抗压强度计算公式,以及高温后该类混凝土相对弹性模量及相对峰值应变的定量关系,总体上具有较好预测效果。
王涛[5]（2019）在《侧压力作用下混凝土的剪切试验研究及应用》文中进行了进一步梳理当前混凝土结构由于其具有稳定的力学性能、经济性好、抗老化性好的特性,因此其在房建、基础设施、港口以及航空等各个方面应用。混凝土结构在使用过程中,总会遇到各种病害因素（如材料腐蚀风化、车辆超载、地基不均匀沉降等）,导致结构过早进入损伤破坏状态,最终可能引起结构整体突然坍塌。其中混凝土抗剪强度不足导致构件、结构开裂破坏现象较为常见,而抗剪强度不仅是混凝土的重要力学指标,又是数值模拟结果的重要对象。因此,抗剪设计是钢筋混凝土构件设计中的一项重要内容。例如,混凝土梁支座附近或者短梁、混凝土托臂、隧道衬砌等等。在这类研究中,界面剪切弹簧需要依据混凝土的抗剪强度以及应力-应变软化曲线确定。然而,与混凝土材料的单轴拉、压性能测试不同,混凝土材料的剪切力学性能（尤其是压剪力学性能）尚未形成标准的方法和流程,相关规范中也没有相应的规定。因此,有必要对混凝土材料的抗剪强度以及应力-应变曲线进行较为系统的研究,为混凝土受剪构件的力学分析提供参考和依据。由于混凝土是一种典型的各项异性的三相复合材料,它的力学性能由内部各组分相互作用共同决定。本文基于Mohr-Coulomb强度准则,研究其剪切破坏力学性能并总结出混凝土在压剪作用下破坏的应力应变本构模型,依据该本构模型模拟实际钢筋混凝土简支梁的宏观开裂破坏。采用试验与数值模拟结合的方法从混凝土的细观组成结构入手,抓住材料非均质性的特点,研究混凝土的细观压剪损伤破坏机制。主要创新性研究工作包括:1)基于国内外现有剪切试验的研究,设计出一套合适的钢筋混凝土Z型试件以及适应于试件的剪切夹具,使其在侧向压力作用下轴向能够剪切滑移而开裂破坏。通过该压剪试验得出不同强度混凝土在不同侧向压力作用下剪切开裂行为,最终统计试验数据拟合得到的剪切位移曲线确定混凝土的粘聚力c和内摩擦角φ值,其中,截距表示粘聚力c,斜率代表内摩擦角φ值,建立混凝土修正的各向异性摩尔库伦准则,作为混凝土简支梁宏观模拟的本构模型。2)基于商用有限元软件ABAQUS创建二维混凝土Z型试细观数值模型。该模型釆用蒙特卡洛法结合占位剔除算法实现多样性骨料的随机投放,并基于概率分布与随机赋值的方法对各细观单元力学参数赋值。为了模拟随机裂缝的萌生、演化、开裂的全过程,运用团队开发的cohesive单元用户子程序并基于牵引分离本构关系将cohesive单元插入到除骨料单元外的界面区域,同时考虑压剪作用下的摩尔库伦屈服准则,较好解决了细观模拟混凝土压剪开裂破坏的问题。数值模拟结果验证了试验结论的有效性和正确性,由此可见,这类问题的数值模拟不仅具有较高的科学研究意义,而且具有极高的实用性。3)在宏观层次上模拟钢筋混凝土简支梁的开裂破坏过程,为了让数值模拟裂缝的形貌与扩展和实际简支梁破坏过程相吻合,基于随机骨料投递技术生成任意形状骨料,再对骨料和其它单元划分网格以实现网格的离散型,避免网格划分敏感而导致模型分析不收敛问题。同时基于团队开发的摩尔库伦损伤本构程序作为混凝土简支梁的损伤本构,该方法考虑了在荷载作用下简支梁的正应力与剪应力的共同作用的影响,使模拟结果更精准。
任明倩[6]（2019）在《堆石混凝土层间界面剪切力学性能研究》文中研究指明层间界面剪切力学性能是堆石混凝土结构的重要力学性能之一。堆石混凝土层间界面的抗剪性能主要由施工缝表面外露的大粒径抗剪块石和上下层混凝土之间的相互作用决定。结合堆石混凝土的层面特点和荷载传递机制准确预测和评估层间界面的抗剪性能对于保障堆石混凝土结构安全有着重要意义。论文通过试验研究和细观力学模拟探究了层间施工缝上的岩石与混凝土的材料特性和岩石的分布特性等因素对堆石混凝土层间界面抗剪性能的影响,然后基于界面破坏机制开发了堆石混凝土层间界面剪力传递模型并提出了剪切承载力计算公式,实现了对堆石混凝土层间界面抗剪性能的预测和评估。论文的主要工作和研究成果包括以下4点:1.设计并完成了堆石混凝土施工缝小型直剪试验。试验模拟了堆石混凝土分层浇筑的施工工艺,研究了抗剪岩石特性和分布等对堆石混凝土施工缝剪切性能的影响。通过骨料特征和正压力的变化研究材料特性和应力水平对施工缝抗剪承载性能的影响,为细观力学数值模拟和剪力传递模型的开发提供数据基础。2.进行了基于三维重构的堆石混凝土施工缝剪切行为的三维非线性有限元细观力学模拟。根据堆石混凝土的组成特点提出了基于便携式三维扫描仪的考虑真实堆石骨架形态的细观力学建模方法,对堆石混凝土施工缝小型直剪试验进行了细观力学数值模拟,获取了施工缝内部的全过程变形和应变场分布。基于细观力学模型进行了更多参数的数值试验,为后续宏观模型的开发提供了数据支撑。3.建立了基于接触密度且能根据应力状态自动选择破坏模式的堆石混凝土施工缝剪力传递模型。模型将岩石与混凝土的材料特性和岩石在施工缝表面的分布特征作为量化参数,能够根据当前应力状态自动选择破坏模式并准确评估堆石混凝土施工缝的剪切性能。简化后的抗剪承载力公式为堆石混凝土工程设计和质量评估提供了理论依据。4.进行了堆石混凝土施工缝大尺寸试件的剪切试验,探究真实工况中堆石混凝土施工缝在复合受力状态下的剪切性能。并利用试验结果对所提出的剪力传递模型和抗剪承载力公式的适用性进行了验证。
李明超,张梦溪,张津瑞[7]（2019）在《常态-碾压混凝土联合筑坝材料变形特性与抗剪强度准则研究》文中指出联合筑坝形式下坝体的多个部位往往存在大体积常态与碾压混凝土材料共用的情况。坝体结构中两种材料分布部位的多样性和力学性能的差异性是导致坝体出现变形协调问题的主要原因。为分析筑坝材料的变形协调特性,建立了常态-碾压混凝土复合试件细观数值模型,基于实际工程材料性能数据,采用非均质有限元法计算分析了复合试件的细观强度特性,评价了粉煤灰掺量、材料界面倾斜角对联合筑坝复合材料力学性能的影响,结果表明:混凝土复合试件强度介于两种材料之间且随粉煤灰掺量的增加而降低,侧向压应力对复合试件的强度提升较大,根据数值试验数据,提出了联合筑坝形式下复合试件的破坏准则,分析了复合试件斜剪破坏产生机制,验证了剪切破坏准则的有效性与可靠性,研究结果可为联合筑坝材料设计提供参考。
沈扬[8]（2018）在《常态-碾压混凝土联合筑坝结构变形协调与工作性态预测分析研究》文中认为近年来,新材料、新工艺的不断出现,为混凝土筑坝工艺的进步提供了新的思路。作为一种新型筑坝技术,联合筑坝采用大体积高掺量粉煤灰的常态混凝土与碾压混凝土共同筑坝,能够充分发挥碾压混凝土施工速度快、工程造价低、环保适应性强等特点,未来将成为缓解进度压力的有效手段。因此,有必要在工程实践经验基础上,对常态-碾压混凝土联合筑坝材料、结构设计以及安全运行所涉及的关键技术与方法开展深入系统的研究。本文以实际工程为依托,结合理论分析研究与工程实践,对材料层面常态-碾压混凝土细观变形协调特性与结构层面上坝体变形安全预测、温度特性演化规律开展了系统的研究,主要研究内容和研究成果如下:（1）以联合筑坝工程不同部位混凝土力学性能数据为驱动,建立了联合筑坝形式下水工混凝土力学性能智能预测模型（包括抗压强度、劈拉强度、弹性模量、极限拉伸值以及干缩变形率）。通过对比分析四类数据挖掘算法的预测效果,根据K折交叉验证指标评价了四类预测模型的准确性与鲁棒性,并对比了行业内已有研究成果经验与智能预测模型得到的成分重要性,验证了预测模型的可行性,为联合筑坝混凝土设计提供快速准确的方法和手段。（2）先后从“材料”和“结构”角度出发,结合“变形协调”的理念,开展了联合筑坝材料复合试件细观应力和不同分区、分缝的联合筑坝结构动力变形特性仿真分析。通过智能预测模型得到粉煤灰掺量为20%-50%的大坝常态混凝土力学性能,采用非均质有限元法计算分析了常态-碾压混凝土复合试件的细观强度特性与温度应力特性,评价了粉煤灰掺量对联合筑坝复合材料力学性能的影响;开展了模态分析和动力工况下弹塑性分析,从变形协调的角度评价了六种分缝、分区结构方案,进而确定联合筑坝结构的优化方向,得到更为合理的设计方案;上述仿真分析结果为联合筑坝材料与结构设计提供重要参考。（3）考虑到联合筑坝材料温升特性差异,拓展了标准克里金的假设条件,提出了倾斜克里金插值法,并采用混沌萤火虫算法对倾斜参数强化寻优,提出了多模块、高精度的联合筑坝温度场重构预测方法。对比分析了倾斜克里金法、标准克里金法、一次反距离加权法以及二次反距离加权法四种插值方法温度场重构效果,结果表明倾斜克里金插值方法精度最高,在六组试验12个验证点中预测温度差值均不超过1.11℃,误差范围最小并且预测结果更加稳定。（4）针对时序预测模型的交互障碍、寻参复杂与优化不足等问题,以加法模型为基础重构各时序分解项作为模型底层,提出了一种耦合自动预测算法与专业知识的交互式变形预测模型。通过配置必要的直观参数实现交互式建模,同时简化参数寻优过程,并对原始数据噪声进行参数化清洗,根据仿真结果甄选模型参数缺省值进行自动预测,借助可视化展示及评价指标反馈进行精准微调以提高模型适配性,实现设计工况、科学预报等专业知识与预测模型的高度融合,进而完成高质量大坝变形预测分析。
蔡磊[9]（2018）在《基于细观单元概化的碾压混凝土变形及破坏行为分析》文中认为碾压混凝土施工技术在现代水利水电工程建筑中较为常见,其主要筑坝材料碾压混凝土,其材料力学特性亦有别于常态混凝土,故采用传统宏观力学模型难以诠释其内部力学行为,尤其在其细观力学数模分析方面存在诸多不同。本文针对碾压混凝土材料及结构宏细观尺度力学变形行为特性,综合运用细观力学、材料力学、统计学、有限元等理论与方法,建立了基于细观单元概化的碾压混凝土变形及破坏行为分析方法,并将其予以相关应用。主要内容概括如下:（1）基于碾压混凝土材料内部骨料随机分布特征,运用细观力学单元等效方法,在重构碾压混凝土骨料随机分布与其单元等效的基础上,建立了碾压混凝土两相随机骨料力学分析模型和材料细观单元等效力学行为关系,并通过对比分析单轴压缩、拉伸荷载作用下碾压混凝土标准试件的细观变形破坏行为特性,进而验证了所建等效力学分析模型的有效性。（2）考虑到碾压混凝土材料内部骨料界面特性对其力学行为的影响,在量化分析碾压混凝土界面过渡区关键影响因素（如:界面孔隙率等）的同时,给出了碾压混凝土骨料界面过渡区力学行为细观等效分析模型,并对有无设置骨料界面过渡区的材料进行细观等效力学模拟分析比较,结果证实,所建之考虑骨料界面特性的碾压混凝土细观力学行为等效方法,更能较好地揭示其变形力学行为特征。（3）利用已建碾压混凝土细观概化等效力学数值分析模型,结合碾压混凝土构件试验的量测规范要求,提出了考虑试验量测特点的碾压混凝土结构破坏细观等效仿真分析方法,并将其运用于碾压混凝土小梁拉弯试验,其能较好地诠释其构件纯弯段细观力学特性,依此模拟分析了典型工况下碾压混凝土重力坝层面影响带的细观力学行为规律,为解决大型结构模拟分析中难以刻画其关键部位细观力学特性提供了新方法。
钱鹏[10]（2018）在《混凝土的微观裂纹结构与宏观渗透性能研究》文中认为在水利工程结构服役的过程中,混凝土受到外荷载和环境因素作用,不可避免地会产生微裂纹,微裂纹的扩展、连通则会显着影响混凝土结构的渗透性能,甚至威胁工程的安全。混凝土的渗透性与内部裂纹结构密切相关,如何准确地描述混凝土裂纹网络的结构特征并生成数值模型,受到人们关注的关注。本论文围绕混凝土的渗透性能,以建立微观裂纹结构与宏观渗透性能的联系为目的,从宏观物理试验、微观结构观测和数值模拟等角度展开系统研究。论文获得的主要研究成果包括以下几个方面:（1）从宏观试验角度研究“浇筑层面”对混凝土渗透性能的影响,主要考虑不同浇筑间隔时间和处理方式的作用。试件采用分层浇筑的方式,根据初终凝时间将浇筑层面类型分为本体、热缝、温缝和冷缝等四种类型,对不同类型的浇筑层面进行压水渗透和电学渗透试验,结果显示浇筑层面的渗透系数与初始电流的线性相关系数在0.90以上,表明可用电学试验快速评价浇筑层面的渗透性能。不同层面处理方式对混凝土的渗透性能有着重要影响,其中铺筑掺入PVA纤维的改性砂浆可明显提高浇筑层面的抗渗性能。（2）从微观试验角度研究“浇筑层面”的结构特征。扫描电镜观测结果表明热缝层面附近的水化产物紧密,冷缝层面附近出现连续的疏松多孔区;显微硬度试验结果表明界面过渡区的宽度约为40μm,热缝层面过渡区的宽度约为60μm,温缝层面过渡区的宽度约为80μm,冷缝层面过渡区的宽度超过100μm。荧光显微观测结果表明浇筑层面的微观裂纹可以分为基体裂纹、粘结裂纹和层面裂纹三种类型;微观裂纹长度服从对数正态分布;渗透变量?值曲线可表征裂纹的方向,随着浇筑层面粘结变弱,?值曲线由圆形逐渐趋于扁椭圆形,表明裂纹网络方向由各向同性逐渐趋于各向异性,同时裂纹网络的优势方向逐渐趋向顺浇筑层面。（3）基于嵌入单元技术的数值方法,模拟三维裂纹网络的渗透性能。单元嵌入技术可以将裂纹嵌入到基体中,使得裂纹和基体独立划分网格,解决了传统三维连续裂纹模型网格划分的困难。将单元嵌入技术和弹性比拟方法结合,通过应力应变场的退化比拟得到对应的渗流场,实现了三维裂纹网络的渗透性模拟。基于三维周期裂纹网络、随机裂纹网络和浇筑层面过渡区裂纹网络等不同模型,验证有效介质理论模型的适用范围,并分析不同结构参数对渗透性能的影响。
二、碾压混凝土直剪试件细观结构的数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、碾压混凝土直剪试件细观结构的数值模拟（论文提纲范文）
（1）碾压混凝土冻融损伤三轴压缩破坏性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的意义 |
| 1.2 国内外研究的现状和发展趋势 |
| 1.2.1 碾压混凝土冻融损伤机理和试验的研究现状 |
| 1.2.2 碾压混凝土三轴压缩试验研究现状 |
| 1.2.3 碾压混凝土冻融损伤数值模拟的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 本文的技术路线 |
| 2 颗粒流离散元法的理论分析方法 |
| 2.1 离散元方法的简介 |
| 2.1.1 颗粒流离散元法的基本思路 |
| 2.1.2 离散元法的优点 |
| 2.2 颗粒流软件PFC3D简介 |
| 2.2.1 颗粒流软件PFC3D的基本思想 |
| 2.2.2 颗粒流软件PFC3D的基本假设 |
| 2.2.3 颗粒流软件PFC3D的基本特点 |
| 2.3 颗粒流软件PFC3D计算原理 |
| 2.3.1 力—位移方程 |
| 2.3.2 运动方程 |
| 2.3.3 初始条件和边界条件 |
| 2.4 颗粒流软件PFC3D本构接触模型 |
| 2.4.1 接触刚度模型 |
| 2.4.2 粘结模型 |
| 2.4.3 滑动模型 |
| 2.5 刚性簇作用和微裂纹理论 |
| 2.5.1 刚性簇作用(Clump) |
| 2.5.2 微裂纹理论 |
| 2.6 颗粒流软件PFC3D基本求解步骤 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 碾压混凝土冻融损伤三轴压缩试验 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 碾压混凝土冻融损伤试验 |
| 3.2.1 碾压混凝土冻融试验 |
| 3.2.2 冻融循环次数对碾压混凝土质量损失率的影响 |
| 3.2.3 碾压混凝土冻融损伤层厚度测量 |
| 3.3 碾压混凝土冻融损伤后三轴压缩试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碾压混凝土数值模型三轴压缩细观参数标定原理 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 碾压混凝土三轴压缩伺服控制原理 |
| 4.3 碾压混凝土数值模型三轴压缩细观参数标定过程 |
| 4.4 碾压混凝土数值模型细观参数敏感性研究 |
| 4.4.1 有效模量(emod)敏感性研究 |
| 4.4.2 刚度比(kratio)敏感性研究 |
| 4.4.3 摩擦系数(fric)敏感性研究 |
| 4.4.4 法向临界阻尼比(dp_nratio)敏感性研究 |
| 4.4.5 切向临界阻尼比(dp_sratio)敏感性研究 |
| 4.4.6 平行粘结法向强度(pb_nstrength)敏感性研究 |
| 4.4.7 平行粘结切向强度(pb_sstrength)敏感性研究 |
| 4.4.8 平行粘结半径(pb_radius)敏感性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 碾压混凝土冻融损伤三轴压缩细观破坏数值模拟研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 碾压混凝土冻融损伤三轴压缩数值模拟 |
| 5.2.1 碾压混凝土冻融损伤三轴压缩数值模型的建立 |
| 5.2.2 碾压混凝土冻融损伤三轴压缩数值模型验证 |
| 5.3 碾压混凝土冻融损伤三轴压缩细观破坏分析 |
| 5.3.1 碾压混凝土模型颗粒与颗粒之间接触力分析 |
| 5.3.2 碾压混凝土模型三轴压缩裂纹发展规律分析 |
| 5.3.3 碾压混凝土模型三轴压缩开裂规律分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 冻融损伤对碾压混凝土界面过渡区演化分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 扫描电镜的原理、特点以及试件样品的制备 |
| 6.3 碾压混凝土界面过渡区冻融损伤微观结构演化分析 |
| 6.3.1 碾压混凝土冻融损伤微观结构试验研究 |
| 6.3.2 冻融损伤碾压混凝土界面过渡区的演化分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（2）初始孔隙对碾压混凝土力学性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 混凝土孔隙结构 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 混凝土强度与孔隙结构关系的研究现状 |
| 1.3.2 混凝土研究尺度 |
| 1.3.3 混凝土细观力学研究现状 |
| 1.3.4 混凝土尺寸效应研究现状 |
| 1.3.5 声发射技术在混凝土领域的研究与应用 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 试验方案与试件制备 |
| 2.1 试验方案设计 |
| 2.2 孔隙预制 |
| 2.3 原材料与配合比 |
| 2.3.1 原材料选用 |
| 2.3.2 试验配合比设计 |
| 2.4 试件制作与养护 |
| 2.5 试验设备 |
| 2.5.1 电液伺服万能试验机 |
| 2.5.2 声发射信号分析仪 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 含孔隙碾压混凝土力学性能试验研究 |
| 3.1 碾压混凝土强度试验 |
| 3.2 试验现象分析与结果整理 |
| 3.2.1 试验破坏现象分析 |
| 3.2.2 试验结果整理 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 孔隙率对碾压混凝土强度的影响研究 |
| 3.3.2 孔隙率对碾压混凝土强度尺寸效应的影响研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碾压混凝土声发射特征试验研究 |
| 4.1 声发射系统 |
| 4.1.1 声发射检测原理 |
| 4.1.2 声发射信号参数分析 |
| 4.2 声发射检测参数设置 |
| 4.2.1 检测门槛的设置 |
| 4.2.2 定时参数的设置 |
| 4.2.3 定位参数的设置 |
| 4.3 碾压混凝土声发射试验 |
| 4.3.1 传感器的布置 |
| 4.3.2 加载方式 |
| 4.3.3 试验步骤 |
| 4.4 碾压混凝土声速标定结果分析 |
| 4.5 不同受力条件下碾压混凝土材料的声发射特征 |
| 4.5.1 单轴受压时碾压混凝土试块的声发射特征 |
| 4.5.2 劈裂拉伸时碾压混凝土试块的声发射特征 |
| 4.6 自身结构因素对碾压混凝土声发射特征的影响研究 |
| 4.6.1 孔隙率对碾压混凝土声发射特征的影响 |
| 4.6.2 龄期对碾压混凝土声发射特征的影响 |
| 4.6.3 试件尺寸对碾压混凝土声发射特征的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）硫酸盐环境喷射混凝土细观侵蚀机理及剪切特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 混凝土硫酸盐侵蚀 |
| 1.2.2 混凝土剪切特性 |
| 1.2.3 目前研究中存在的主要问题 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 原材料及试验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验概况 |
| 2.2.1 原材料 |
| 2.2.2 配合比 |
| 2.3 喷射混凝土现场制备 |
| 2.3.1 材料准备 |
| 2.3.2 现场喷射 |
| 2.3.3 试件切割与养护 |
| 2.3.4 喷射混凝土基本性能 |
| 2.4 硫酸盐侵蚀喷射混凝土长期暴露试验 |
| 2.5 宏观性能测试技术 |
| 2.5.1 表观特征记录 |
| 2.5.2 质量测量 |
| 2.5.3 单轴压缩强度测试 |
| 2.5.4 剪切试验 |
| 2.6 细观和微观检测技术 |
| 2.6.1 细观检测技术 |
| 2.6.2 微观检测技术 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 喷射混凝土剪切力学特性试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.2.1 试验概述 |
| 3.2.2 试验流程 |
| 3.3 试验结果 |
| 3.3.1 剪应力-剪位移曲线特征 |
| 3.3.2 峰值剪切强度与峰值剪切位移 |
| 3.4 破坏模式与强度准则 |
| 3.4.1 破坏模式 |
| 3.4.2 强度准则 |
| 3.5 试验验证 |
| 3.5.1 与基于摩尔库伦强度理论的抗剪强度比较 |
| 3.5.2 与规范和文献中的抗剪强度比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 硫酸盐环境喷射混凝土细观侵蚀机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硫酸盐环境喷射混凝土质量长期演化规律 |
| 4.2.1 暴露方式的影响 |
| 4.2.2 水灰比的影响 |
| 4.3 硫酸盐环境喷射混凝土强度长期演化规律 |
| 4.3.1 暴露方式的影响 |
| 4.3.2 水灰比的影响 |
| 4.4 硫酸盐环境喷射混凝土细观孔隙结构长期演化特征 |
| 4.4.1 未暴露试件的孔隙结构特征 |
| 4.4.2 暴露方式的影响 |
| 4.4.3 水灰比的影响 |
| 4.5 硫酸盐对喷射混凝土的细观侵蚀机理分析 |
| 4.5.1 硫酸盐化学侵蚀细观机理(暴露方式一) |
| 4.5.2 硫酸盐物理侵蚀细观机理(暴露方式二) |
| 4.6 本章小结 |
| 5 硫酸盐环境喷射混凝土剪切特性长期演化特征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硫酸盐环境喷射混凝土剪应力-剪位移响应特征 |
| 5.3 硫酸盐环境喷射混凝土剪切强度参数长期演化特征 |
| 5.4 硫酸盐环境喷射混凝土剪切强度组件长期演化特征 |
| 5.4.1 混凝土剪切强度组件 |
| 5.4.2 剪胀特性 |
| 5.4.3 接触摩擦 |
| 5.5 硫酸盐环境喷射混凝土剪切破坏准则与破坏模式 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 考虑硫酸盐侵蚀作用的喷射混凝土剪切模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 硫酸盐环境喷射混凝土剪切模型的建立方法 |
| 6.3 考虑硫酸盐侵蚀作用的喷射混凝土剪切模型 |
| 6.4 参数学习与模型验证 |
| 6.4.1 参数学习 |
| 6.4.2 模型验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论、创新点与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| B.作者在攻读博士学位期间的获奖情况 |
| C.作者在攻读博士学位期间主要参加的科研项目 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（4）再生块体混凝土常温及高温后力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 再生块体混凝土的研究现状 |
| 1.2.1 抗压性能 |
| 1.2.2 抗拉性能 |
| 1.2.3 抗剪性能 |
| 1.2.4 徐变性能 |
| 1.2.5 冻融性能 |
| 1.3 再生块体混凝土构件及其施工工艺的研究现状 |
| 1.3.1 钢筋再生块体混凝土构件 |
| 1.3.2 再生块体混凝土组合构件 |
| 1.3.3 施工工艺 |
| 1.4 高温后混凝土剩余力学性能的研究现状 |
| 1.4.1 天然骨料混凝土 |
| 1.4.2 再生骨料混凝土 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 第二章 常温下再生块体混凝土的单轴抗压性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验概况 |
| 2.2.1 试件设计 |
| 2.2.2 材料属性与试件制作 |
| 2.2.3 加载装置及测量方案 |
| 2.3 试验结果讨论与分析 |
| 2.3.1 破坏模式与内部损伤 |
| 2.3.2 常规混凝土的单轴抗压性能 |
| 2.3.3 再生块体混凝土的单轴抗压性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 新混凝土粗骨料粒径改变对再生块体混凝土轴压力学性能影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验概况 |
| 3.2.1 试件设计与制作 |
| 3.2.2 加载与测量装置 |
| 3.3 试验结果分析与讨论 |
| 3.3.1 破坏模式 |
| 3.3.2 常规混凝土的单轴抗压性能 |
| 3.3.3 再生块体混凝土的单轴抗压性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于离散单元法的再生块体混凝土单轴受压性能二维数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二维多相介质细观模型 |
| 4.3 离散元网格、材料本构与边界条件 |
| 4.4 离散元细观模型的验证 |
| 4.5 常规混凝土的轴压性能参数分析 |
| 4.5.1 砂浆属性影响 |
| 4.5.2 界面过渡区属性的影响 |
| 4.6 再生块体混凝土的轴压性能分析 |
| 4.6.1 细观参数取值 |
| 4.6.2 裂缝发展 |
| 4.6.3 随机投料对受压性能的影响 |
| 4.6.4 块体形状对受压性能的影响 |
| 4.7 再生块体混凝土与再生骨料混凝土的循环方式对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 再生块体混凝土的弯曲抗拉性能及钢筋再生块体混凝土梁的受弯性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验概况 |
| 5.2.1 试件设计 |
| 5.2.2 材料准备与试件制作 |
| 5.2.3 加载与测量装置 |
| 5.3 混凝土的弯曲抗拉试验结果及分析 |
| 5.4 钢筋混凝土梁的受弯试验结果与分析 |
| 5.4.1 承载力分析 |
| 5.4.2 变形分析 |
| 5.4.3 裂缝分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 高温后再生块体混凝土的剩余抗压力学性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验概况 |
| 6.2.1 试件设计 |
| 6.2.2 高温加热过程 |
| 6.2.3 高温后单轴受压试验 |
| 6.3 试验结果讨论与分析 |
| 6.3.1 高温损伤与爆裂 |
| 6.3.2 受压破坏形态 |
| 6.3.3 剩余抗压性能 |
| 6.3.4 全程变形特征 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）侧压力作用下混凝土的剪切试验研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 混凝土剪切试验研究现状 |
| 1.2.2 剪切试件设计 |
| 1.2.3 细观力学模型 |
| 1.2.4 混凝土细观力学试验 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 混凝土剪切强度的试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验试件的制备 |
| 2.4 混凝土剪切试验的实测结果与分析 |
| 2.4.1 试验模型及试验方法 |
| 2.4.2 不同侧压下Z型混凝土试件的破坏模式 |
| 2.4.3 不同侧压下混凝土抗剪强度统计数据及拟合曲线 |
| 2.5 基于试验结果确定的混凝土剪切试验本构模型 |
| 2.6 本构模型实例计算 |
| 2.7 受拉状态下混凝土抗剪强度的取值问题及混凝土屈服面 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 混凝土细观结构创建方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 骨料级配理论 |
| 3.3 蒙特卡洛法与随机数生成理论 |
| 3.4 骨料的随机生成 |
| 3.4.1 骨料颗粒的计算 |
| 3.4.2 骨料的投放原则 |
| 3.5 内聚力断裂模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 混凝土Z型试件细观模拟 |
| 4.1 .引言 |
| 4.2 .二维Z型试件剪切断裂模拟 |
| 4.2.1 数值分析模型 |
| 4.2.2 数值模拟分析结果 |
| 4.3 .各组分参数对剪切强度的影响分析 |
| 4.3.1 粘聚界面强度的影响 |
| 4.3.2 粘结界面断裂能的力学性能影响分析 |
| 4.3.3 侧向压应力的影响 |
| 第五章 简支梁宏观开裂模拟 |
| 5.1 .引言 |
| 5.2 .钢筋混凝土简支梁试验 |
| 5.3 钢筋混凝土简支梁宏观开裂模拟 |
| 5.3.1 .钢筋混凝土简支梁的构建 |
| 5.3.2 .简支梁宏观模拟结果分析 |
| 5.4 .本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 致谢 |
（6）堆石混凝土层间界面剪切力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究问题和意义 |
| 1.1.3 研究内容 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 混凝土工程中的层面处理措施 |
| 1.2.2 堆石混凝土综合性能试验方法 |
| 1.2.3 细观力学数值模拟 |
| 1.2.4 界面剪力传递理论 |
| 1.2.5 三维扫描技术的工程应用 |
| 1.3 存在问题及解决思路 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第2章 堆石骨料对混凝土施工缝抗剪性能影响的试验研究 |
| 2.1 本章概述 |
| 2.2 试验方案比选 |
| 2.3 试验设计 |
| 2.3.1 试验参数 |
| 2.3.2 试验材料和混凝土配合比 |
| 2.3.3 试件设计及成型方法 |
| 2.3.4 加载和采集方案 |
| 2.4 试验结果分析 |
| 2.4.1 试验结果汇总 |
| 2.4.2 破坏模式Ⅰ——SCC塑性挤压破坏 |
| 2.4.3 破坏模式Ⅱ——堆石骨料直接剪切破坏 |
| 2.4.4 正压力和骨料形状的影响 |
| 2.4.5 堆石露出高度的影响 |
| 2.4.6 堆石强度的影响 |
| 2.4.7 堆石个数的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于三维重构的堆石混凝土层面剪切细观力学模拟 |
| 3.1 本章概述 |
| 3.2 基于便携式三维扫描仪的堆石体三维重构方法 |
| 3.2.1 三维扫描仪Structure Sensor介绍 |
| 3.2.2 堆石骨架三维重构方法 |
| 3.3 细观力学建模方案 |
| 3.3.1 有限元模型 |
| 3.3.2 材料本构模型 |
| 3.3.3 界面的模拟方法 |
| 3.3.4 试验模拟方案 |
| 3.4 小型剪切试验模拟结果 |
| 3.4.1 施工缝破坏过程模拟 |
| 3.4.2 模拟结果汇总 |
| 3.5 更多影响因素探究 |
| 3.5.1 正压力的影响 |
| 3.5.2 SCC强度影响 |
| 3.5.3 抗剪堆石间距的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于接触密度的堆石混凝土界面剪力传递模型 |
| 4.1 本章概述 |
| 4.2 界面剪力传递模型开发 |
| 4.2.1 堆石混凝土界面相对运动简化和分解 |
| 4.2.2 界面应力传递机理与破坏模式选择 |
| 4.2.3 SCC塑性挤压破坏受力分析 |
| 4.2.4 剪切破坏受力分析 |
| 4.2.5 应力路径依存的两种破坏模式 |
| 4.2.6 模型计算流程 |
| 4.3 界面剪力传递模型的验证 |
| 4.3.1 有限元模型介绍 |
| 4.3.2 基于三维扫描的接触密度函数 |
| 4.3.3 验证结果及对比 |
| 4.4 堆石混凝土施工缝剪切承载力公式 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 堆石混凝土施工缝大尺寸试件剪切性能试验研究 |
| 5.1 本章概述 |
| 5.2 试验设计 |
| 5.2.1 试验材料和混凝土配合比设计 |
| 5.2.2 试件设计及成型方法 |
| 5.2.3 加载和采集方案 |
| 5.3 试验结果分析 |
| 5.3.1 试验结果汇总 |
| 5.3.2 试验现象 |
| 5.3.3 抗剪强度与正压力的关系 |
| 5.3.4 与参照试验比较 |
| 5.4 模型和公式的应用 |
| 5.4.1 接触密度函数获取 |
| 5.4.2 剪力传递模型的应用 |
| 5.4.3 堆石混凝土施工缝抗剪承载力公式的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究中的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）常态-碾压混凝土联合筑坝材料变形特性与抗剪强度准则研究（论文提纲范文）
| 1 研究背景 |
| 2 计算模型与参数 |
| 2.1 常态-碾压混凝土复合试件模型 |
| 2.2 材料宏细观力学参数验证 |
| 3 常态-碾压混凝土力学性能数值试验模拟 |
| 3.1 立方体复合试件数值模拟 |
| 3.1.1 抗压强度数值试验模拟 |
| 3.1.2 双轴直剪数值试验模拟 |
| 3.2 斜剪强度数值试验模拟 |
| 4 常态-碾压混凝土复合材料破坏准则与验证 |
| 5 结论 |
（8）常态-碾压混凝土联合筑坝结构变形协调与工作性态预测分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 依托工程背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大坝变形协调与结构动力分析研究进展 |
| 1.2.2 混凝土力学性能预测研究进展 |
| 1.2.3 混凝土重力坝温度场分析研究进展 |
| 1.2.4 大坝变形安全预测方法研究进展 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 第二章 联合筑坝形式下混凝土多力学性能预测模型与分析 |
| 2.1 数据挖掘智能预测模型建立 |
| 2.1.1 贝叶斯岭回归 |
| 2.1.2 高斯过程回归 |
| 2.1.3 决策树回归 |
| 2.1.4 梯度提升树回归 |
| 2.1.5 K折交叉验证 |
| 2.1.6 评价指标选取 |
| 2.2 水工结构不同部位混凝土数据收集分析 |
| 2.3 联合筑坝混凝土多力学性能预测 |
| 2.3.1 预测结果分析 |
| 2.3.2 交叉验证 |
| 2.4 成分重要性分析 |
| 2.5 鲁棒性验证 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 常态-碾压混凝土联合筑坝材料变形特性分析 |
| 3.1 计算原理与方法 |
| 3.1.1 混凝土损伤本构模型 |
| 3.1.2 非均质有限元方法 |
| 3.2 计算模型与参数 |
| 3.3 常态-碾压混凝土力学性能数值试验模拟 |
| 3.3.1 立方体抗压强度数值试验模拟 |
| 3.3.2 单轴抗压强度数值试验模拟 |
| 3.3.3 侧限抗压强度数值试验模拟 |
| 3.3.4 斜剪强度数值试验模拟 |
| 3.4 常态-碾压混凝土温度应力数值试验模拟 |
| 3.4.1 立方体复合试件温升应力数值模拟 |
| 3.4.2 立方体复合试件温降应力数值模拟 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 常态-碾压混凝土联合筑坝结构变形协调分析方法 |
| 4.1 计算原理与方法 |
| 4.1.1 混凝土塑性损伤模型 |
| 4.1.2 罚函数接触模型 |
| 4.1.3 结构地震响应分析方法 |
| 4.2 计算模型与参数 |
| 4.2.1 坝体混凝土本构模型验证 |
| 4.2.2 有限元耦合模型验证 |
| 4.2.3 联合筑坝有限元模型 |
| 4.3 动力工况联合筑坝变形协调分析 |
| 4.3.1 模态分析 |
| 4.3.2 不同分区结构方案动力响应与变形协调分析 |
| 4.3.3 不同分区材料方案动力响应与变形协调分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 常态-碾压混凝土联合筑坝结构温度场重构与演化规律分析 |
| 5.1 计算原理与方法 |
| 5.1.1 倾斜克里金插值法 |
| 5.1.2 混沌萤火虫优化算法 |
| 5.2 联合筑坝温度场实时重构过程 |
| 5.3 联合筑坝温度场插值效果对比 |
| 5.4 联合筑坝温度场演化规律分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 常态-碾压混凝土联合筑坝工程变形安全预测分析 |
| 6.1 交互式大坝变形预测模型框架与原理 |
| 6.1.1 模型框架 |
| 6.1.2 趋势项T_t |
| 6.1.3 周期项P_t |
| 6.1.4 标记项M_t |
| 6.2 交互式大坝变形预测模型构建与实现 |
| 6.2.1 前端处理 |
| 6.2.2 参数配置 |
| 6.2.3 反馈优化 |
| 6.3 联合筑坝结构变形安全预测模型应用分析 |
| 6.3.1 源数据描述 |
| 6.3.2 准确性验证 |
| 6.3.3 鲁棒性验证 |
| 6.3.4 灵活性验证 |
| 6.3.5 应用规律总结 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论与创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）基于细观单元概化的碾压混凝土变形及破坏行为分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义及背景 |
| 1.2 混凝土细观力学的研究现状 |
| 1.2.1 混凝土研究的三个层次 |
| 1.2.2 混凝土细观力学有限元方法研究现状 |
| 1.2.3 混凝土细观力学试验研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第2章 基于骨料随机分布和单元等效的碾压混凝土细观变形行为模拟 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 混凝土细观结构重构方法 |
| 2.3 细观单元统计特性分析 |
| 2.3.1 Weibull分布理论 |
| 2.3.2 碾压混凝土骨料随机重构方法 |
| 2.3.3 孔隙率对碾压混凝土性能的影响 |
| 2.3.4 骨料随机性的影响 |
| 2.4 碾压混凝土成型机制及细观单元等效原理 |
| 2.4.1 碾压混凝土细观单元等效力学行为关系 |
| 2.4.2 单元损伤本构关系 |
| 2.5 算例 |
| 2.5.1 模型建立 |
| 2.5.2 碾压混凝土单轴破坏研究 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 考虑骨料界面特性的碾压混凝土细观力学行为等效方法 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 界面过渡区对碾压混凝土力学行为的影响 |
| 3.2.1 界面过渡区特征 |
| 3.2.2 影响界面过渡区强度的因素 |
| 3.2.3 界面过渡区对碾压混凝土力学的影响 |
| 3.3 碾压混凝土骨料界面过渡区行为细观等效分析模型 |
| 3.3.1 等效化的应用 |
| 3.3.2 界面孔隙率对等效基质性能的影响 |
| 3.4 算例 |
| 3.4.1 模型建立 |
| 3.4.2 结果分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 基于细观等效力学特性的碾压混凝土结构破坏过程数值仿真 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 考虑试验量测特点的碾压混凝土结构破坏的细观等效仿真模型 |
| 4.2.1 碾压混凝土材料及结构的实验量测技术 |
| 4.2.2 碾压混凝土结构细观单元概化分析模型的建立 |
| 4.3 混凝土梁弯拉试验 |
| 4.3.1 混凝土梁弯拉破坏过程 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 等效方法在碾压混凝土坝上的应用 |
| 4.4.1 碾压混凝土坝细观尺度模型 |
| 4.4.2 碾压混凝土细观模型的建立 |
| 4.4.3 结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）混凝土的微观裂纹结构与宏观渗透性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 裂纹形貌的观测表征 |
| 1.2.1 观测方法 |
| 1.2.2 单裂纹的形貌观测 |
| 1.2.3 裂纹网络的形貌观测 |
| 1.3 渗透性试验研究 |
| 1.3.1 单裂纹的渗透性研究 |
| 1.3.2 裂纹网络的渗透性研究 |
| 1.4 渗透理论模型 |
| 1.4.1 孔隙渗透模型 |
| 1.4.2 裂纹渗透模型 |
| 1.5 渗透性数值模型 |
| 1.5.1 等效连续介质模型 |
| 1.5.2 双重介质模型 |
| 1.5.3 离散裂纹模型 |
| 1.5.4 离散裂纹网络模型 |
| 1.5.5 混合模型 |
| 1.5.6 逾渗网络模型 |
| 1.6 渗透性计算方法 |
| 1.6.1 有限单元法 |
| 1.6.2 有限体积法 |
| 1.6.3 边界单元法 |
| 1.6.4 离散单元法 |
| 1.6.5 其他方法 |
| 1.7 研究现状总结 |
| 1.8 研究内容与主要创新点 |
| 1.8.1 研究内容 |
| 1.8.2 主要创新点 |
| 第2章 浇筑间隔时间对水泥基材料性能的影响 |
| 2.1 浇筑层面的力学及渗透试验 |
| 2.1.1 浇筑层面力学及渗透试验研究现状 |
| 2.1.2 浇筑层面力学性能的超声无损检测 |
| 2.1.3 浇筑层面渗透性能的电学快速检测 |
| 2.1.4 浇筑层面的结合机理 |
| 2.2 浇筑层面对水泥浆体性能的影响 |
| 2.2.1 试验原材料和试样制备 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.2.3 试验结果与分析 |
| 2.3 浇筑层面对砂浆性能的影响 |
| 2.3.1 试验原材料和试样制备 |
| 2.3.2 试验方法 |
| 2.3.3 试验结果分析 |
| 2.3.4 本节小结 |
| 2.4 浇筑层面对混凝土性能的影响 |
| 2.4.1 试验原材料和试样制备 |
| 2.4.2 试验方法 |
| 2.4.3 试验结果分析 |
| 2.4.4 本节小结 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 层面处理方式对碾压混凝土性能的影响 |
| 3.1 层面结合处理措施 |
| 3.1.1 研究现状 |
| 3.1.2 纳米二氧化硅掺合料 |
| 3.1.3 高性能纤维水泥基复合材料 |
| 3.1.4 试验研究目标 |
| 3.2 试验原材料 |
| 3.3 试验研究方案 |
| 3.3.1 碾压混凝土配合比 |
| 3.3.2 碾压混凝土层面处理工况 |
| 3.3.3 试样制备 |
| 3.4 试验方法 |
| 3.4.1 劈裂抗拉强度试验 |
| 3.4.2 超声脉冲试验 |
| 3.4.3 直流电通量试验 |
| 3.4.4 压水渗透试验 |
| 3.4.5 层面毛细吸水试验 |
| 3.5 试验结果及分析 |
| 3.5.1 劈裂抗拉强度试验结果 |
| 3.5.2 超声声速及首波波幅 |
| 3.5.3 直流电通量及初始电流 |
| 3.5.4 压水渗透系数 |
| 3.5.5 毛细吸水试验结果 |
| 3.5.6 不同试验结果的相关性分析 |
| 3.6 本章总结 |
| 第4章 浇筑层面微观裂纹结构与宏观渗透性能分析 |
| 4.1 浇筑层面渗透性的三相材料模型分析 |
| 4.1.1 三相材料模型 |
| 4.1.2 三相模型的渗透性分析 |
| 4.2 浇筑层面荧光显微观测 |
| 4.2.1 试样制备和观察 |
| 4.2.2 微裂纹图像分析 |
| 4.2.3 两相模型的渗透性分析 |
| 4.3 微裂纹结构拓扑特征 |
| 4.3.1 不同间隔时间的层面微裂纹 |
| 4.3.2 不同间隔处理方式的层面微裂纹 |
| 4.4 微裂纹结构对渗透性的影响 |
| 4.5 本章总结 |
| 第5章 含裂纹混凝土渗透性的理论模型与数值方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 渗透性估计的理论模型 |
| 5.2.1 渗流问题的细观均化 |
| 5.2.2 Eshelby理论 |
| 5.2.3 裂纹介质的有效介质理论模型 |
| 5.2.4 半解析法 |
| 5.3 渗透性模拟的数值模型 |
| 5.3.1 裂纹尺寸 |
| 5.3.2 裂纹密度 |
| 5.3.3 裂纹方向 |
| 5.3.4 裂纹开度 |
| 5.3.5 随机裂纹的生成 |
| 5.4 数值模拟的计算方法 |
| 5.4.1 单元嵌入技术 |
| 5.4.2 弹性比拟方法 |
| 5.4.3 算例验证 |
| 5.5 本章结论 |
| 第6章 考虑三维裂纹网络的混凝土渗透性分析 |
| 6.1 三维裂纹网络细观模型 |
| 6.2 周期裂纹的渗透性 |
| 6.2.1 周期裂纹模型 |
| 6.2.2 周期裂纹的解析解 |
| 6.2.3 周期裂纹渗透性影响因素分析 |
| 6.3 不相交随机裂纹的渗透性 |
| 6.3.1 不相交随机裂纹模型 |
| 6.3.2 不相交随机裂纹的解析解 |
| 6.3.3 不相交随机裂纹渗透性数值模拟 |
| 6.4 裂纹网络的逾渗分析 |
| 6.4.1 逾渗模型 |
| 6.4.2 裂纹网络的渗透路径搜索 |
| 6.4.3 裂纹网络的几何特征 |
| 6.4.4 含裂纹混凝土渗透性的理论分析 |
| 6.4.5 含裂纹孔隙渗透性的数值分析 |
| 6.4.6 有效渗透性的标度律 |
| 6.5 浇筑层面过渡区的渗透性模拟 |
| 6.5.1 层面裂纹模型假设 |
| 6.5.2 模型参数影响 |
| 6.6 本章结论 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要成果与结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 不同裂纹分布的有效渗透系数 |
| 1 平行分布裂纹 |
| 2 三维随机分布 |
| 3 优势方向分布 |
| 4 平面随机分布 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、碾压混凝土直剪试件细观结构的数值模拟（论文参考文献）
- [1]碾压混凝土冻融损伤三轴压缩破坏性能研究[D]. 杜晓奇. 西安理工大学, 2020(01)
- [2]初始孔隙对碾压混凝土力学性能的影响研究[D]. 施润. 西安理工大学, 2020(01)
- [3]硫酸盐环境喷射混凝土细观侵蚀机理及剪切特性研究[D]. 张中亚. 重庆大学, 2019(01)
- [4]再生块体混凝土常温及高温后力学性能研究[D]. 余勇. 华南理工大学, 2019(06)
- [5]侧压力作用下混凝土的剪切试验研究及应用[D]. 王涛. 湖南科技大学, 2019(06)
- [6]堆石混凝土层间界面剪切力学性能研究[D]. 任明倩. 清华大学, 2019(02)
- [7]常态-碾压混凝土联合筑坝材料变形特性与抗剪强度准则研究[J]. 李明超,张梦溪,张津瑞. 水利学报, 2019(02)
- [8]常态-碾压混凝土联合筑坝结构变形协调与工作性态预测分析研究[D]. 沈扬. 天津大学, 2018(09)
- [9]基于细观单元概化的碾压混凝土变形及破坏行为分析[D]. 蔡磊. 南昌大学, 2018(12)
- [10]混凝土的微观裂纹结构与宏观渗透性能研究[D]. 钱鹏. 清华大学, 2018(04)