混凝土凍融的案例
關于外摻氧化鎂對混凝土耐久性的影響研究
設計進行氧化鎂摻量分別為0、2%、4% 和6% 的混凝土抗凍試驗結果如下: 混凝土凍融循環次數為0 時，相對動彈模都是100%，質量損失都是0; 混凝土凍融循環次數為100 次時，相對動彈模分別為92. 4%、96. 1%、97. 4%、97. 0%，質量損失分別為1. 3%、0. 7%、0. 5%、0. 5%;混凝土凍融循環次數為200 次時，相對動彈模分別為71. 5%、81. 7%、82. 2%、84. 8%，質量損失分別為5. 8%、2. 2%、1. 8%、1. 5%。我們可以總結出不同氧化鎂摻量下混凝土凍融循環次數與相對動彈模和質量損失之間的關系:
( 1) 隨著凍融循環次數的增加，相對動彈模逐漸降低，質量損失逐漸增加，且隨凍融循環次數的增加，相對動彈模降低速度增加，質量損失速度也在增加。
( 2) 氧化鎂的摻入提高了混凝土的抗凍性，200 次凍融循環時，摻氧化鎂的混凝土相對動彈模明顯高于未摻氧化鎂混凝土，質量損失明顯小于未摻氧化鎂混凝土。
( 3) 隨氧化鎂摻量的增加，相對動彈模逐漸提高，質量損失逐漸降低，即混凝土抗凍性逐漸提高。
4 外摻氧化鎂對混凝土抗沖耐磨性能的影響
水流的沖擊對水工混凝土耐久性有著較大的影響，造成建筑物的使用壽命大大縮短。混凝土沖磨破壞，是由水流中的介質對混凝土表面的沖擊、摩擦等作用引起的。根據顆粒的大小、形狀、密度及水流流速的大小，水流中的介質可分為懸移質和推移質。
懸移質的沖磨破壞機理為在水流的帶動下粒徑較小的懸砂對混凝土表面進行的摩擦，造成混凝土表面部分被磨損侵蝕。含懸移質泥沙的高速水流，以逐層磨削軟弱部分的方式對混凝土材料進行磨損。推移質對水工混凝土建筑物的沖磨破壞表現為: 滑動摩擦、滾動摩擦和跳躍式沖擊，其中跳躍式沖擊對混凝土的的破壞最大。
展開 如何利用ABAQUS來做混凝土凍融數值仿真
對混凝土如何進行建模，如何做到凍融中的融，滲流場如何達到對空隙的影響
防凍混凝土=抗凍混凝土？很多工程人沒搞清楚！
1
抗凍等級和抗凍標號
根據GB/T50082-2009標準，混凝土抗凍性能按試驗方法不同，分抗凍等級和抗凍標號。抗凍等級用符號F表示，而抗凍標號是用符號D表示，兩種方法均采用齡期28d的試件在吸水飽和后，檢測其承受反復凍融循環下的性能變化。抗凍等級是以試件相對動彈性模量下降至不低于60％或者質量損失率不超過5％時的最大凍融循環次數來確定；抗凍標號是以抗壓強度損失率不超過25％或者質量損失率不超過5％時的最大凍融循環次數來確定。常用的混凝土抗凍等級有：F50、F100、F150、F200、F250、F300等，分別表示混凝土能夠承受反復凍融循環次數為50、100、150、200、250和300次。
2
影響混凝土抗凍性的因素
????
影響混凝土抗凍性的主要因素是平均氣泡間距、水膠比、含氣量、骨料和膠凝材料等。
①平均氣泡間距
平均氣泡間距是影響混凝土抗凍性最主要的因素，平均氣泡間距越大，則凍融過程中毛細孔中的靜水壓力和滲透壓力越大，混凝土的抗凍性越低；一般平均氣泡間隔系數在500μm以下可獲得高抗凍混凝土。
②水膠比
水膠比越大，混凝土中可凍水的含量越多，混凝土的結冰速度越快；氣泡結構越差，平均氣泡間距越大；混凝土強度越低，抵抗凍融的能力越差。水膠比在0.45～0.85范圍內變化時，不摻引氣劑的混凝土抗凍性變化不大，只有水膠比小于0.45以后，抗凍性才隨水膠比的降低而明顯提高；水膠比小于0.35的混凝土，即使不摻引氣劑，也有較高的抗凍性。
③含氣量
在一定范圍內，含氣量越多，混凝土的抗凍性越好。
展開 基于COMSOL完成混凝土凍融數值模擬（3D砂漿、2D隨機骨料（ITZ）） ￥898
<div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202401/attachment/4a5405fd554942d2909e3c60e9f1f5b7.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202401/attachment/4a5405fd554942d2909e3c60e9f1f5b7.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202401/attachment/4a5405fd554942d2909e3c60e9f1f5b7.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202401/attachment/4a5405fd554942d2909e3c60e9f1f5b7.png?image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202401/attachment/4a5405fd554942d2909e3c60e9f1f5b7.png">
</figure>
</div><div contenteditable="false" width="100%"><figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202403/attachment
展開 
三維隨機纖維-球體骨料細觀混凝土模型/細觀混凝土/纖維混凝土 ￥369
簡單三維球體細觀模型的課程已更新一年半有余，后臺私信和留言中有不少同學咨詢“怎么添加纖維/有沒有纖維混凝土的模型”，由于之前一直在忙著干其他的事情，最近心血來潮，那么今天就寫了這個帖子，分享自己關于在三維細觀混凝土模型中添加纖維的一些思路和腳本建立方法。
三維隨機纖維-球體骨料細觀混凝土模型——四相（砂漿、骨料、ITZ和纖維）組分的復合混凝土模型組成效果和仿真效果如下。
在前邊的三維隨機球體模型中，投放骨料的思路十分簡單，只需要使用python代碼隨機生成一個球體特征數據，再與已存儲的球體數據進行判斷（判斷球心距與兩球體半徑之和）即可。若球心距大于半徑之和則存儲在骨料數據庫中，進行下一個球體的生成與判斷；若小于，則不存儲，進行下一個球體的生成判斷。最后使用python與abaqus之間的接口，把數據轉化為圖形即可。
把這個思路放到纖維與骨料之間的判斷中來，似乎也能進行相應的判斷。只需要生成隨機的纖維，用纖維端點坐標與骨料球心坐標，計算出球心到直線的距離就可以了，如下圖所示。
使用點到直線的距離公式判斷球體與纖維的相交，這樣看著好像沒啥問題，但其實纖維能在混凝土中分布的區域已經大大縮小了。如下圖所示，當纖維的方向指向骨料時，雖然纖維與骨料并沒有相交，但簡單地使用點到直線的距離公式，會被判斷為相交狀態，這根纖維就將被認為不能放在混凝土中。可能會說，即使這樣纖維仍然還會有很多的區域可以投放，但混凝土中存在著成百上千甚至上萬個的骨料，投放纖維之前遍歷已有骨料的坐標后，再按照這樣局限的方法進行判斷，纖維存在的區域勢必大大降低，生成出來的纖維分布狀態并不樂觀。
展開 Abaqus纖維混凝土3D 泡沫混凝土 三維隨機幾何 三維混凝土細觀 多面體骨料建模
模型實例
以下是Abaqus內纖維混凝土的模型，纖維是采用三維圓柱體模擬的，混凝土內的骨料采用的是實體的球體。纖維及骨料均可設置不同的尺寸，并且各類型的數目不受限制，即可設置多種纖維及球體骨料大小。
研究進展
在Abaqus內建立混凝土細觀模型，如鋼纖維混凝土、不干涉球體骨料、多面體骨料模型等，是進行混凝土性能研究的主流方法之一。而在進行Abaqus混凝土細觀模擬時，隨機骨料及隨機纖維等幾何模型的構件是主要的難點所在。
為了在Abaqus內建立混凝土模型，有學者采用Abaqus命令的方式，但這需要有一定的程序設計基礎，并且需要反復改參、調試，極為不便。也有采用Abaqus混凝土建模插件實現的方式，這極大的節省了模型建立的耗時，如Abaqus混凝土多邊形或Abaqus混凝土三維球體骨料插件等，但其實現的模型較為簡單，幾何模型單一。
建模方案
這里介紹一種通過AutoCAD軟件建立纖維混凝土三維模型后導入到Abaqus內的方式。可實現多種混凝土模型的快速構建。CAD導入Abaqus的方法簡單，將CAD文件輸出為.sat格式，然后在Abaqus內選擇導入部件，選擇對應的.sat文件即可。
下面是通過該方法建立的Abaqus隨機幾何模型。
插件介紹
本插件可以生成多種形式的隨機三維幾何，用于Abaqus混凝土模型的建立，也可用于再生骨料混凝土、泡沫混凝土、加氣混凝土等方面。理論上講，只要幾何存在相似性，可進行模型簡化的，均可采用這種方式進行建模。
插件的詳細介紹及下載見下方鏈接：
CAD隨機幾何3D插件
展開 輕骨料混凝土/泡沫混凝土CDP模型-Excel ￥8.88
image_process=/format,webp" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202504/attachment/99739be231834b349cc4ff3a763505a0.png">
</figure>
</figure><p><strong style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 25, 25);">附件為：泡沫混凝土/輕骨料混凝土CDP模型的Excel表格+應力應變關系論文</strong></p><p><br></p>
展開 ABAQUS混凝土損傷塑性模型-2010混凝土結構設計規范中C50混凝土-彈模34400Mpa-損傷因子計算及EXCEL
這是我自己計算的2010規范中ABAQUS混凝土損傷塑性模型-2010混凝土結構設計規范中C50混凝土-彈模34400Mpa-損傷因子計算及EXCEL
首先用自己的數據計算2010規范中規定的混凝土本構關系
然后借助文件夾中02版規范的方法，計算損傷因子。
以后還會有詳細計算方法，此數據僅供參考。
2010規范用C50混凝土損傷塑性本構關系數據-彈模34400MPa-帶損傷因子-自己數據計算得出.rar
混凝土裂縫的預防與處理
二是嚴格控制水灰比，摻入高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。五是在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，及時養護。
３．沉陷裂縫及預防
沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等所致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈３０°～４５°角方向發展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩定。
主要預防措施：一是對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆筑過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。
４．溫度裂縫及預防
溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。溫度裂縫的走向通常無一定規律，大面積結構裂縫常縱橫交錯；梁板類長度尺寸較大的結構，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。
展開 混凝土應力應變曲線繪圖軟件 混凝土本構關系 ￥196
軟件介紹
混凝土應力應變曲線繪圖軟件基于GB/T 50010-2010 《混凝土結構設計標準》（2024修訂版）第C.2 混凝土本構關系章節設計，軟件具備繪制不同強度等級的混凝土軸心強度設計值、標準值、平均值應力應變曲線功能，并可將應力應變數據導出為文件。
設計依據
軟件依據《混凝土結構設計標準》附錄C.2 混凝土本構關系章節設計，混凝土的單軸應力-應變曲線如圖C.2.3所示。
混凝土單軸受拉應力應變曲線依據附錄C中的C.2.3節確定，計算公式為：
混凝土單軸受壓應力應變曲線依據附錄C中的C.2.4節確定，計算公式為：
根據《混凝土結構設計標準》中規定，混凝土本構關系中的單軸抗壓/抗拉強度代表值可根據實際結構分析需要分別選取軸心抗壓/抗拉強度標準值、強度設計值、強度平均值。
根據4.1.3節，軸心抗壓強度及軸心抗拉強度標準值按下式計算：
其中，棱柱強度與立方強度之比值αc1：對C50及以下普通混凝土取0. 76；對高強混凝土C80取0. 82，中間按線性插值；C40以上的混凝土考慮脆性折減系數αc2：對C40 取1.00，對高強混凝土C80 取0.87，中間按線性插值。
根據4.1.4節，混凝土的強度設計值由強度標準值除以混凝土材料分項系數1.40確定。
展開 【JY】JYCDP插件：ABAQUS混凝土CDP模型插件分享 | 混凝土損傷塑性模型 ￥59.9
(推薦6.14、2016版本，仍保留固流分析耦合模塊，后版本取消該模塊)，
文后附 6.14-4 軟件下載鏈接及子程序相關下載，
【簡介】
為簡便鋼筋混凝土構件或者結構的本構模型設置，本期給大家推薦一款Abaqus混凝土CDP模型插件，供大家應用參考。這個插件無需繁瑣的Excel操作，僅需選擇混凝土等級即可在Abaqus前處理界面一鍵生成混凝土CDP本構曲線，且可任意調整本構曲線長度，并可對極限強度進行修正，且適用于不同的力、位移單位，可用于各類混凝土構件及結構的精細化分析。
對于鋼筋混凝土構件或者結構而言，正確合理的本構模型是對構件或結構進行非線性分析的關鍵。ABAQUS提供三種混凝土本構關系模型，分別為脆性開裂模型、彌散開裂模型及損傷塑性模型，其中，混凝土損傷塑性 (Concrete Damaged Plasticity，CDP)模型是通過將各向同性下損傷彈性與拉伸和壓縮塑性相結合的方式來對混凝土的非彈性行為進行描述的，適用于Standard和Explicit兩大求解模塊，可用于模擬混凝土在任意荷載作用下的受力情況，同時考慮了由于拉、壓塑性應變導致的彈性剛度的退化以及循環荷載作用下剛度的恢復，具有較好的收斂性。有關CDP模型的介紹及應用可見推文：
【JY】淺談混凝土損傷模型及Abaqus中CDP的應用
【程序可解決的問題】
采用ABAQUS模擬梁柱節點時，ABAQUS中CDP模型損傷系數計算到0.9和損傷系數計算到0.99所得的滯回曲線相差甚大，筆者建立了現澆梁柱節點模型對此進行了驗證。
CDP模型本構曲線末尾段的選取，對滯回曲線下降段的影響較大。
展開 
鋼管混凝土和鋼骨混凝土規范分享
鋼骨混凝土規范.rar
鋼管混凝土規范.rar
鋼管混凝土組合結構-混凝土本構關系 ￥9.99
在讀研三，參考多篇博士碩士相關論文，得到的鋼管混凝土本構關系，經過多次計算結果較為滿意，
歡迎大家交流
啥叫“約束混凝土”，你懂么？ 附約束混凝土Mander本構計算表格下載
“約束混凝土”解讀
節點作為柱子的一部分應能傳遞上面柱子的軸向荷載。試驗證明:柱子壓應力越大，則構件和節點的延性就越小。為了使柱子與節點有較好的延性與足夠的抗壓強度，除應適當限制節點軸向壓應力的數值外，并要求對節點核心區混凝土在水平方向進行適當的約束。這種約束可由柱子的縱向鋼筋和節點四周的梁來提供，或在核心內配備必要的橫向鋼筋(封閉鋼箍)，形成所謂“約束混凝土”。
所謂“約束混凝土”，理論上說，是四面八方都受到壓應力。在鋼筋混凝土構件中，如果密集地配置了與應力方向相垂直的封閉箍筋(箍筋末端彎鈞不小于135*并有8 倍鋼筋直徑的延長段)，或采用螺旋箍筋，即可認為是“約束混凝土”。這些橫向鋼筋在一開始是沒有應力的,只是在混凝土應力接近其極限強度(大約是85%的非約束混凝土的強度)時，混凝土內部開裂，橫向應變很大，混凝土緊靠箍筋，箍筋受了很大的張力，同時混凝土就被約束了。
在實際工程中，通常是以箍筋來約束砼。顯然，箍筋的間距越小,約束效果越好，不受約束的砼體積也越小。當約束起作用時，那些未受約束的砼保護層會剝落，但是受約束的核心所增加的強度將能彌補由于保護層剝落而產生的強度損失。
約束節點核心和柱子砼的另一種有效方法，就是利用柱子的縱向鋼筋。這些縱筋用箍筋箍起來可阻止砼橫向變形。這時要求柱截面四周都要有縱筋并有較小的間距。而箍筋的間距則由防止柱子縱筋失穩來確定。
當節點四周有梁并具有適當尺寸時，也可以對節點核心提供有效的約束，從而可以使約束箍筋的用量有所減少。例如，美國ACI-ASCE-352委員會(85)設計建議中規定，對于那些四周都有梁約束的節點，其梁寬至少為柱寬3/4且各梁任一側未覆蓋的柱寬不超過100mm時，則節點的橫向約束鋼筋可減少一半。
展開 CAD纖維混凝土2D插件 纖維混凝土建模 ￥699
功能說明
插件可在AutoCAD軟件內生成二維纖維混凝土模型，模型可導入COMSOL、Abaqus、ANSYS等有限元軟件內，用于纖維混凝土的仿真模擬。
插件生成的纖維混凝土模型包括骨料、界面過渡區（ITZ）、纖維、孔隙、砂漿基體等部分，且每部分分圖層進行繪制，方便分別導入到其他軟件內。
說明提醒
插件需要注冊，注冊后可永久使用，版本更新不影響注冊狀態，注冊請聯系QQ：1135122921。
樣圖下載
纖維混凝土2D樣圖.rar
