抗凍混凝土
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-11-11
抗凍混凝土的視頻教程
基于ABAQUS的鋼筋混凝土平面框架抗倒塌模擬
本課程基于某核心期刊論文中的試驗(yàn)研究進(jìn)行了精細(xì)化有限元模擬，混凝土和鋼筋分別采用C3D8R單元T3D2單元模擬，混凝土采用塑性損傷模型，縱筋采用雙線性等向強(qiáng)化模型，箍筋采用理想彈塑性模型。分析步采用三個(gè)分析步（所有分析步均打開幾何非線性）分別模擬結(jié)構(gòu)自重，中柱失效前平衡狀態(tài)以及模擬中柱失效過程。其中Step2和Step3時(shí)間長度均為110。附件中包含cae模型和兩篇與該實(shí)驗(yàn)研究相關(guān)的論文。
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鋼筋混凝土梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌擬靜力數(shù)值分析
1、Workbench幾何建模、網(wǎng)格劃分 2、k文件清理 3、lspp分析設(shè)置
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ABAQUS論文復(fù)現(xiàn)——體內(nèi)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土抗剪性能
本次教程復(fù)現(xiàn)了某篇碩士學(xué)位論文中的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁靜力性能試驗(yàn)，試件剪跨比為3，破壞時(shí)彎曲段與彎剪段出現(xiàn)明顯的受彎與受剪裂縫，最終試件在頂部受壓區(qū)發(fā)生混凝土壓潰，折線預(yù)應(yīng)力筋具有較好的抗剪提高性能。 本次教程采用鄰近點(diǎn)匹配算法建立折線鋼筋與混凝土節(jié)點(diǎn)間的滑移孔道以實(shí)現(xiàn)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。復(fù)現(xiàn)結(jié)果表明： 1、 預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力延長度方向均勻一致，而有粘結(jié)的鋼筋應(yīng)力則延長度變化，符合實(shí)際情況。
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抗凍混凝土的實(shí)例教程
但含氣量超過一定范圍時(shí)，混凝土的抗凍性反而降低，原因是含氣量增加在降低平均氣泡間距的同時(shí)，降低了混凝土強(qiáng)度（混凝土含氣量每增加1%抗壓強(qiáng)度下降3%～5%）。一般當(dāng)所用的天然骨料的最大粒徑為10～40mm時(shí)，使新澆混凝土中的含氣量達(dá)到4%～7%，可獲得足夠的抗凍性。
④混凝土強(qiáng)度
當(dāng)靜水壓力和滲透壓力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土即產(chǎn)生凍融破壞。因此作為表征抵抗凍融破壞能力的混凝土強(qiáng)度對混凝土抗凍性也有影響。當(dāng)含氣量或平均氣泡間距相同時(shí)，強(qiáng)度高的混凝土抗凍性高于強(qiáng)度低的混凝土。但相對而言，強(qiáng)度對混凝土抗凍性的影響程度遠(yuǎn)沒有氣泡結(jié)構(gòu)大。
⑤骨料
當(dāng)骨料吸水飽和，受凍后在骨料孔隙和骨料-水泥漿界面產(chǎn)生靜力壓力，超過骨料或界面強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生凍害。因此，影響骨料抗凍性的主要因素是骨料吸水率和骨料尺寸。用吸水率大的骨料（如輕骨料）配制抗凍混凝土更依賴引氣劑的摻入；骨料尺寸越大，受凍后越容易破壞，但細(xì)骨料對混凝土的抗凍性影響不大。此外，骨料的堅(jiān)固性、風(fēng)化程度、粘土含量、雜質(zhì)含量等對混凝土抗凍性也有影響。
⑥水泥品種和用量
水泥中隨混合材摻入量的增加，混凝土的抗凍性降低，因此抗凍混凝土用硅酸鹽水泥配制要優(yōu)于用其它品種的水泥。對于非引氣混凝土，水泥品種和用量對混凝土抗凍性有一定的影響，而對于引氣混凝土，這種影響不大。
⑦混合材
粉煤灰摻量在一定范圍內(nèi)，且強(qiáng)度和含氣量相同的條件下，摻與不摻粉煤灰的混凝土抗凍性基本相同。但當(dāng)粉煤灰摻量超過一定范圍時(shí)，會(huì)降低混凝土的抗凍性。硅粉摻量不超過10%時(shí)，混凝土的抗凍性有所提高，超過15%時(shí)抗凍性則會(huì)明顯降低。
⑧養(yǎng)護(hù)
混凝土澆筑后的早期養(yǎng)護(hù)對混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體強(qiáng)度有明顯的影響。
展開 等效單自由度分析，包教包會(huì)，
案例一：混凝土劈裂抗拉，如附圖的左圖，圖中試件為混凝土，試件左右為鋼桿，（這是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教材上很普通的圖，（比如：天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)編《混凝土結(jié)構(gòu)》p19）。問題是：當(dāng)左鋼桿以10m/s的速度沖擊混凝土試件時(shí)，混凝土試件中垂直于沖擊方向（令其為Y方向）的應(yīng)力很小(只有幾Pa)，試件右邊的鋼桿中應(yīng)力為0。從動(dòng)畫上看，混凝土未見裂開，但從Plot result---deform看，混凝土試件變形已經(jīng)非常大。我希望：
①、混凝土Y方向的應(yīng)力較大，應(yīng)大于1MPa；②、當(dāng)Y方向應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，出現(xiàn)混凝土裂開的現(xiàn)象。請高手幫我會(huì)診一下，K文件請見下一個(gè)貼子（附件1），其中，混凝土材料模型采用LS-DYNA中的96#模型，
BRITTLE_DAMAGE Model。有關(guān)參數(shù)如下：密度：2500Kg/立方米；彈性模量：40GPa；泊松比：0.2；抗拉強(qiáng)度：5MPa；抗剪強(qiáng)度：6MPa；斷裂韌度（Fracture toughness，不知是否可譯為“斷裂韌度”）：14.299Kg/m，該
值取于LS-DYNA Theoretical Manual 第16.105頁推薦的值，0.8 lbs/in，按1 lb=0.454Kg和1 in=0.0254m推算出14.299Kg/m。剪切滯留系數(shù)（Shear retention，不知是否可譯為“剪切滯留系數(shù)”）：0.03(LS-DYNA手冊推 w# @& N; u I+ R1 T
薦值)；材料粘性系數(shù)：0(LS-DYNA手冊推薦值)；接下來的五個(gè)值為鋼筋參數(shù)，因本案例不考慮鋼筋，故都取0；最后一個(gè)為抗壓強(qiáng)度，由于不考慮壓碎，故也取0。 !
案例二：混凝土沖擊抗拉，如附圖的右圖，圖中試件為混凝土，試件左邊為鋼桿。
展開 <p>1、 引言</p><p>雙鋼板 - 混凝土組合結(jié)構(gòu)的抗剪性能與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在顯著差異。該結(jié)構(gòu)通過拉結(jié)筋和栓釘實(shí)現(xiàn)鋼板與混凝土的連接，在剪力作用下易產(chǎn)生界面滑移，導(dǎo)致試件剛度與承載力下降。本案例聚焦于論文第 4 章雙鋼板 - 混凝土組合梁的建模復(fù)現(xiàn)，旨在通過 ABAQUS 有限元分析軟件，對組合梁抗剪性能進(jìn)行數(shù)值模擬。需特別說明的是，本次復(fù)現(xiàn)僅涵蓋建模過程教學(xué)，不涉及曲線擬合內(nèi)容。</p><p>2、 幾何模型與材料參數(shù)</p><p>（1） 模型構(gòu)建：</p><p>本案例采用減縮積分三維實(shí)體單元 C3D8R 模擬雙鋼板-混凝土組合梁試件的混凝土、栓釘和鋼板部分，該單元對位移的求解結(jié)果較精確，在網(wǎng)格發(fā)生扭曲變形時(shí)分析精度不會(huì)受到大的影響。拉結(jié)筋采用T3D2三維二節(jié)點(diǎn)線性桁架單元進(jìn)行模擬，墊塊和支座采用離散剛體殼單元進(jìn)行模擬。混凝土六面體網(wǎng)格邊長 40mm，鋼筋鋼板網(wǎng)格邊長 20mm，栓釘網(wǎng)格邊長 5mm，因?yàn)榫W(wǎng)格尺寸過大導(dǎo)致模型不收斂，尺寸過小明顯減慢計(jì)算速度，此種網(wǎng)格尺寸可以很好的模擬實(shí)際試件的受力性能。雙鋼板-混凝土組合梁數(shù)值模擬幾何模型如圖所示。
展開 在混凝土細(xì)觀數(shù)值模擬中，粗骨料的分布狀態(tài)對其力學(xué)性能具有顯著影響。以往研究多采用蒙特卡羅算法將粗骨料隨機(jī)分布在混凝土試件內(nèi)，而實(shí)際工程中混凝土試件在澆筑完成后的振搗操作會(huì)使得密度較大的粗骨料因重力作用發(fā)生沉降堆積。現(xiàn)有基于純隨機(jī)投放的算法難以真實(shí)反映這一物理過程，同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)工程中常見的較高粗骨料體積占比。
為解決當(dāng)前混凝土細(xì)觀模型中骨料分布不合理及粗骨料占比偏低等問題，本文提出采用重力堆積算法構(gòu)建三維多面體粗骨料細(xì)觀混凝土模型，并在此基礎(chǔ)上采用ABAQUS進(jìn)行受壓試驗(yàn)的數(shù)值模擬。該方法能夠更準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)實(shí)際工程中混凝土試件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，對于細(xì)觀尺度下混凝土材料參數(shù)的標(biāo)定及損傷機(jī)理研究具有重要的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。
混凝土骨料堆積模型采用CAD多面體密堆積3D插件建模。模型參數(shù)設(shè)置方面，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50010-2010（2024年版）4.1.1條，立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試件尺寸邊長設(shè)置150 mm；根據(jù)《建設(shè)用卵石、碎石》GB/T14685-2011，粗骨料尺寸大于4.75 mm，本模型中設(shè)置骨料最小粒徑4.8 mm，最大粒徑25 mm；骨料分三組設(shè)置，每組設(shè)置的粒徑區(qū)間及數(shù)量應(yīng)根據(jù)混凝土配合比及顆粒級配綜合確定，相關(guān)內(nèi)容可參照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2011及《建設(shè)用卵石、碎石》GB/T14685-2011第7.3條顆粒級配篩分試驗(yàn)；骨料面數(shù)、最小邊長等參數(shù)可根據(jù)工程中采用的骨料真實(shí)形態(tài)進(jìn)行極大似然估計(jì)確定。
參數(shù)設(shè)置完成后運(yùn)行插件，進(jìn)行三維骨料重力堆積模擬，到達(dá)設(shè)定的堆積運(yùn)行時(shí)間后，插件自動(dòng)進(jìn)行AutoCAD的模型繪制。
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抗凍混凝土的最新內(nèi)容
<p>1、 引言</p><p>雙鋼板 - 混凝土組合結(jié)構(gòu)的抗剪性能與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在顯著差異。該結(jié)構(gòu)通過拉結(jié)筋和栓釘實(shí)現(xiàn)鋼板與混凝土的連接，在剪力作用下易產(chǎn)生界面滑移，導(dǎo)致試件剛度與承載力下降。本案例聚焦于論文第 4 章雙鋼板 - 混凝土組合梁的建模復(fù)現(xiàn)，旨在通過 ABAQUS 有限元分析軟件，對組合梁抗剪性能進(jìn)行數(shù)值模擬。需特別說明的是，本次復(fù)現(xiàn)僅涵蓋建模過程教學(xué)，不涉及曲線擬合內(nèi)容。</p
ABAQUS三維多面體骨料密堆積混凝土細(xì)觀抗壓模擬11個(gè)月前
在混凝土細(xì)觀數(shù)值模擬中，粗骨料的分布狀態(tài)對其力學(xué)性能具有顯著影響。以往研究多采用蒙特卡羅算法將粗骨料隨機(jī)分布在混凝土試件內(nèi)，而實(shí)際工程中混凝土試件在澆筑完成后的振搗操作會(huì)使得密度較大的粗骨料因重力作用發(fā)生沉降堆積。現(xiàn)有基于純隨機(jī)投放的算法難以真實(shí)反映這一物理過程，同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)工程中常見的較高粗骨料體積占比。
為解決當(dāng)前混凝土細(xì)觀模型中骨料分布不合理及粗骨料占比偏低等問題
⑵取樣檢測頻次：
每4h檢測1次（抗凍、碾壓混凝土）。
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混凝土出機(jī)溫度
⑴檢測頻次依據(jù)：
《水工混凝土施工規(guī)范》（SL677—2014）。
⑵取樣檢測頻次：
每4h檢測1次。
基于深度學(xué)習(xí)的可解釋特征準(zhǔn)確預(yù)測混凝土抗壓強(qiáng)度
Accurate prediction of concrete compressive strength based on explainable features using deep learning
作者：
Ziyue Zeng（Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materials
沸石粉混凝土還適用于水下混凝土和地下潮濕環(huán)境養(yǎng)護(hù)的混凝土，抗凍性、抗?jié)B性良好。
采用沸石粉配制高性能混凝土?xí)r，取代水泥量10%為佳。
7、有時(shí)用萘系高效減水劑生產(chǎn)的混凝土拆模后，混凝土表面氣泡特別多是什么原因？應(yīng)該怎么辦？
等效單自由度分析，包教包會(huì)，
用吸水率大的骨料（如輕骨料）配制抗凍混凝土更依賴引氣劑的摻入；骨料尺寸越大，受凍后越容易破壞，但細(xì)骨料對混凝土的抗凍性影響不大。此外，骨料的堅(jiān)固性、風(fēng)化程度、粘土含量、雜質(zhì)含量等對混凝土抗凍性也有影響。
⑥水泥品種和用量
水泥中隨混合材摻入量的增加，混凝土的抗凍性降低，因此抗凍混凝土用硅酸鹽水泥配制要優(yōu)于用其它品種的水泥。
北方地區(qū)室外蓄水池（如污水處理廠蓄水池）、水工工程，使用階段會(huì)有凍融要求，必須按抗凍混凝土配制，因此合同上注明，并提高售價(jià)。
凡工程有大跨度結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、大體積結(jié)構(gòu)、超長結(jié)構(gòu)（長度大于80cm），應(yīng)在合同簽訂后及時(shí)通知技術(shù)部門，以便技術(shù)人員重點(diǎn)監(jiān)控這些結(jié)構(gòu)的施工過程。
抗凍性：指混凝土抵抗冰凍的能力。混凝土在寒冷地區(qū)，特別是在既接觸水，又遭受冷凍的環(huán)境中，常常會(huì)被凍壞。
這是由于滲透到混凝土中的水分受凍結(jié)冰后，體積膨脹9%，使混凝土內(nèi)部的孔隙和毛細(xì)管受到相當(dāng)大的壓力，如果氣溫升高，冰凍融化，這樣反復(fù)地凍融，混凝土最終將遭到破壞。混凝土的抗凍性用抗凍標(biāo)號F表示。
相比于其他有限元軟件，MeshFree界面友好，免去了劃分網(wǎng)格的繁瑣步驟，作為一款高效無網(wǎng)格仿真軟件，應(yīng)用前景廣闊。
本文初步以混凝土受壓及劈裂抗拉仿真分析出發(fā)，研究學(xué)習(xí)該軟件的應(yīng)用，為下一步在研究過程中應(yīng)用其開展更為復(fù)雜的模擬打下良好基礎(chǔ)。
在該軟件模擬的基礎(chǔ)上，后續(xù)將開展諸如ANSYS模擬與MeshFree模擬結(jié)果的對比分析
條件為在受到底部約束，表面1000N力的條件下該混凝土梁
