ABAQUS細觀混凝土周期性邊界(PBC)表征體元(REV)界面層(ITZ)及砂漿塑性損傷(CDP)模擬

ABAQUS細觀混凝土周期性邊界(PBC)表征體元(REV)界面層(ITZ)及砂漿塑性損傷(CDP)模擬的圖1

混凝土的細觀結構決定著其宏觀破壞行為,對混凝土在結構尺度上采用細觀模型將導致巨大的計算量而難以實現,表征體元(?REV)?方法可選取一定的平均范圍來描述混凝土的性質和行為,這對于理解和模擬混凝土的損傷機理至關重要。

 

ABAQUS細觀混凝土周期性邊界(PBC)表征體元(REV)界面層(ITZ)及砂漿塑性損傷(CDP)模擬的圖2

本案例在Abaqus內采用Random Sphere RVE 3D(Mesh)V1.0 – AbyssFish插件進行建模,建立的混凝土細觀結構代表性體積單元(Representative Volume Element, RVE)在幾何上具備周期性邊界條件(Periodic Boundary Conditions, PBC),包含砂漿、骨料-水泥界面過渡區(Interfacial Transition Zone, ITZ)、骨料三相材料。

ABAQUS細觀混凝土周期性邊界(PBC)表征體元(REV)界面層(ITZ)及砂漿塑性損傷(CDP)模擬的圖3

案例中砂漿采用混凝土塑性損傷本構模型(Concrete Damaged plasticity Model, CDP),骨料-水泥界面過渡區采用弱化的砂漿模型。

對代表體單元施加單軸壓縮荷載工況,對模型提交分析并查看結果。

ABAQUS細觀混凝土周期性邊界(PBC)表征體元(REV)界面層(ITZ)及砂漿塑性損傷(CDP)模擬的圖4

從模擬結果反映出混凝土的損傷首先發生在骨料與水泥的界面過渡區,并向沿著界面過渡區向砂漿基體周圍擴散。

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編輯

混凝土表征體單元最終會因產生貫穿裂紋而發生破壞。

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