再生混凝土的案例
ABAQUS隨機多面體骨料再生混凝土細觀力學分析
再生混凝土力學性能受再生骨料比例、強度等多方面影響，通過有限元方法對再生骨料混凝土模擬對評估混凝土抗壓強度有重要意義。本案例通過CAD隨機多面體3D插件建立隨機分布的混凝土再生粗骨料模型，并將模型導入ABAQUS內，通過對再生骨料及普通骨料的設置，進行再生混凝土的軸壓力學研究。
在AutoCAD軟件內，采用CAD隨機多面體3D V1.0插件建立混凝土骨料、水泥砂漿基體模型，并將普通骨料（紅、綠）、再生骨料（黃）、立方體基體分別導出為.iges格式文件備用。
將導出的再生骨料混凝土模型文件以部件的形式導入到ABAQUS內。
對普通骨料、再生骨料、砂漿分別進行材料設置。
建立剛體加載板并與再生骨料混凝土細觀模型進行裝配。
設置荷載施加板與混凝土部件之間的相互作用。
對上部荷載施加板添加豎向位移，下部板設置為固定約束。
對再生混凝土模型進行網格劃分。
創建并提交作業，查看結果。
展開 ABAQUS切片掃描三維重建再生骨料混凝土細觀損傷斷裂數值模擬
再生骨料混凝土試件在受壓下的縱向位移。
再生骨料的損傷斷裂。
玄武巖纖維再生混凝土本構 ￥240
玄武巖纖維再生混凝土本構
再生混凝土塑性損傷本構模型 ￥20
由于再生混凝土相較于普通的混凝土 峰值應變更高，所以不可以采用普通的混凝土本構，本文檔采取了楊有福的公式，基于韓林海的進行了改進，適合鋼管混凝土構件
abaqus模擬研究不同強度的再生磚混凝土和鋁管厚度軸壓性能的差異 ￥9.9
圖 31 再生磚混凝土應力
圖 32 再生磚混凝土位移
圖 32 再生磚混凝土位移力曲線
綠色混凝土：低碳而不低調
▲澳大利亞昆士蘭大學全球氣候變化研究所
人工砂/再生骨料
隨著現有建筑的大量修補或拆除，產生了大量了建筑廢料難以處理，而采礦業中會每開采一噸礦會產生40%-60%的尾礦長期堆積如山，甚至發生潰壩造成嚴重人員傷亡和生態破壞。
人工砂/再生骨料技術可以將尾礦或碎石進行特殊處理后取代河砂，將廢混凝土、廢磚塊、廢砂漿進行破碎處理取代石子，再于水泥混合制成再生混凝土，用到新建筑的重建中。不僅可以從根本上解決大部分尾礦和建筑廢料的處理問題，同時減少了開采運輸天然砂石的使用。
在德國，再生混凝土主要用于公路工程，如德國lowerSaxong的一條雙層公路采用了再生骨料混凝土。
▲建筑廢料處理再生骨料制造路面
CO2固結養護
CO2固結養護是將工業廢氣如水泥生產中排放的CO2利用特殊方法，注入新拌混凝土中，與水泥漿體發生化學反應，從而將CO2永久固結在混凝土中的一種技術。
眾所周知，CO2與硬化混凝土會發生碳化反應，造成混凝土對鋼筋保護能力下降耐久性降低。而CO2固結養護技術是在拌合混凝土階段將CO2導入，產生適量致密碳酸鈣晶體，硬化混凝土的PH值非但不會降低，強度甚至會比同配比的傳統混凝土高10%以上，并由于材料致密度增加，耐久性也有顯著提高。
采用這種技術制造的混凝土墻體，每平米可以吸收固化40kg二氧化碳，并且由于強度和耐久性的提升，可以直接以及間接節約水泥的用量。
▲CO2固結養護
微生物礦化固結
在自然環境下，有的生物可以利用環境中的鈣離子產生多種礦物結晶如碳酸鈣，貝類即是典型的代表。
展開 基于深度學習的可解釋特征準確預測混凝土抗壓強度
本文主要進行了基于深度學習的利用可解釋特征預測混凝土抗壓強度模型的構建，具體分以下部分：
① 數據集。
用于開發深度學習模型的數據集來自兩個資源——實驗和相關文獻。從文獻中收集的數據集包括多達 380 組混凝土混合物及其相應的 28 天抗壓強度。更具體地說，這些數據包括 121 組常規混凝土、105 組強度在 60 MPa 和 100 MPa 之間的高強度混凝土和 154 組再生骨料混凝土。從文獻中收集的數據集被分成兩個子數據集——80% 作為訓練集，20% 作為測試集——分別用于訓練和測試 CNN 模型。實驗收集的數據包括 16 組再生骨料混凝土配合比、16 組常規混凝土和 16 組從其他實驗室獲得的高強混凝土。這部分數據表示為實驗集，用于評估通過文獻數據訓練和測試的不同模型的穩健性。
所有這些數據集包括十一種成分水泥強度等級、水泥含量、含水量、沙子含量、天然骨料含量、再生骨料含量、外加劑（粉煤灰、硅灰、礦渣）含量、28天固化后的坍落度和抗壓強度。選擇或組合九個可解釋的特征來預測混凝土抗壓強度。特征為水泥強度等級、水灰比、砂骨料比、漿料比、再生粗骨料替代比例,粉煤灰置換比例、硅灰置換比例、礦渣置換比例、坍落度。表 7列出了 11 種成分和 9 種可解釋特征的限制值，其中包括來自文獻和實驗的數據。只有當輸入參數的值落在最小和最大限制值之間時，模型才能有效地預測混凝土強度。
② 卷積神經網絡CNN
CNN 是一個典型的深度學習神經網絡，在過去的二十年中發展起來。特別是它起源于計算機視覺，在計算機視覺領域發揮了重要作用。最近，它被用于混凝土強度的預測，并取得了令人滿意的性能。因此，我們嘗試基于 CNN 預測混凝土強度。要建立一個CNN，首先要定義一個損失函數。在本文中，選擇了廣泛接受的平方誤差損失函數。
展開 專業 ABAQUS 材料本構模型，鋼混結構研究利器！
涵蓋的本構關系如下：
Attard無約束HPC本構【鋼柱—結構工程】
CEB修正混凝土動力強化本構【鋼柱—結構工程】
GB50010-2010—2024修訂混凝土本構【鋼柱—結構工程】
GB50010-2010無約束UHPC—2024修【鋼柱—結構工程】
ISO834升降溫曲線 鋼材熱工參數 混凝土熱工參數【鋼柱—結構工程】
Lie高溫下混凝土本構【鋼柱—結構工程】
Lin高溫后混凝土本構【鋼柱—結構工程】
Mander箍筋約束混凝土本構【鋼柱—結構工程】
Rassmussen不銹鋼本構【鋼柱—結構工程】
鄧宗才(高強)箍筋約束UHPC本構【鋼柱—結構工程】
高溫后鋼材本構【鋼柱—結構工程】
高溫下鋼材本構【鋼柱—結構工程】
韓林海鋼材五階段模型和二階段鋼材強化模型【鋼柱—結構工程】
韓林海鋼材五階段模型與動力強化本構【鋼柱—結構工程】
韓林海鋼管約束混凝土本構【鋼柱—結構工程】
黃宜良(高強)箍筋約束UHPC本構【鋼柱—結構工程】
李麗娟橡膠混凝土本構【鋼柱—結構工程】
劉威鋼管約束混凝土本構【鋼柱—結構工程】
馬亞峰無約束UHPC(PRC200)本構【鋼柱—結構工程】
沈濤無約束UHPC(RPC100)本構【鋼柱—結構工程】
陶忠鋼管約束混凝土本構【鋼柱—結構工程】
王伊鋼管約束陶瓷再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
肖建莊鋼管約束再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
肖建莊海水海砂再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
肖建莊再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
楊有福鋼管約束再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
圓端形鋼管約束混凝土本構【鋼柱—結構工程】
圓端形鋼管約束再生混凝土本構【鋼柱—結構工程】
粘結滑移GB50010-2010【鋼柱—結構工程】
趙秋紅鋼纖維-橡膠混凝土本構【鋼柱—結構工程】
鄭文忠高溫下預應力鋼鉸本構
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 ABAQUS—鋼筋混凝土梁柱節點滯回模擬的4種方法對比分析
三、總結
1、對ABAQUS做節點擬靜力試驗數值模擬的4種方法進行建模分析，可應用于鋼筋混凝土節點、ECC節點、再生混凝土節點、等同現澆的裝配式節點等。
2、梁單元不僅計算時間較短，而且計算結果也與試驗結果吻合較好。
3、超自由度單元由于考慮了節點區的剪切變形與粘結滑移，所得捏縮效果最好。
4、實體單元計算受網格、本構長短、損傷因子等眾多參數的影響，計算結果會有差異。
5、若數值模擬更注重滯回曲線的對比，可選用梁單元或者超自由度單元；若注重構件的損傷過程，可選用實體單元。
文章來源：結構工程師
ABAQUS鋼筋混凝土梁柱節點滯回模擬的4種方法對比分析
</p><p><strong>4、Abaqus二維MCFT模型</strong></p><p>采用方自虎老師開發子程序，此模型為混凝土平面分析模型，如下圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202105/d9a75c5b18734a58bc003759d68bd1ba.png" alt="image.png"></p><p>計算結果與試驗結果對比如下：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202105/942216e2d2ff499ba98540c6d288bd16.png" alt="image.png"></p><p>由數值模擬結果可以看出：相較于試驗結果，模擬所得滯回曲線初始剛度偏大，捏縮不明顯。</p><p>計算時長：15分鐘。</p><p><strong>三、總結</strong></p><p><strong>1、對ABAQUS做節點擬靜力試驗數值模擬的4種方法進行建模分析，可應用于鋼筋混凝土節點、ECC節點、再生混凝土節點、等同現澆的裝配式節點等。</strong></p><p><strong>2、梁單元不僅計算時間較短，而且計算結果也與試驗結果吻合較好。</strong></p><p><strong>3、超自由度單元由于考慮了節點區的剪切變形與粘結滑移，所得捏縮效果最好。</strong></p><p><strong>4、實體單元計算受網格、本構長短、損傷因子等眾多參數的影響，計算結果會有差異。</strong></p><p><strong>5、若數值模擬更注重滯回曲線的對比，可選用梁單元或者超自由度單元；若注重構件的損傷過程，可選用實體單元。
展開 
布拉格建3D打印跑酷游樂場
同時，我們想確認使用再生混凝土的好處。這是使用這項創新技術的另一個里程碑。”
跑酷運動
跑酷起源于1980年代后期的法國，是一種自由形式的奔跑，在年輕人中很普及。跑酷場地通常選擇在城市環境中，目標是以最快、最有效和最酷的方式從A點到達B點。這種現代運動幾乎不需要專業設備，只需要一些寬松的衣服和跳躍的技巧。
△跑酷是一種全球現象，即使在加沙南部等惡劣環境中。照片來自環保署Ali Ali。
布拉格 11 區體育、文化和休閑委員會委員Jan Stárek補充說：“我們很高興能夠為這個創新的體育項目提供土地，這也是Kupecky小學的新休閑區。跑酷游樂場是適合年齡較大的兒童和成人的絕佳運動場地。”
布拉格首個3D打印跑酷游樂場
跑酷運動場通常需要一系列直立障礙物，這些結構必須適合旋轉和跳躍。另外，復雜的幾何形狀可以進一步激發運動者的興趣。游樂場的建筑設計師Daniel Samek認為，混凝土3D打印技術非常適合這項應用，因為它可以輕松制造獨特且非常規的形狀。
△跑酷游樂場
據悉，游樂場的面積將達到14 x 12m，并鋪有減震橡膠地板，確保用戶安全。每個障礙物都使用Master Builders Solutions CZ和Skanska提供的再生混凝土材料打印。此外，游樂場公司Work4out將負責游樂場的土方工程和認證。游樂場預計在2021年9月開放。
展開 各種二維三維混凝土骨料、再生骨料、顆粒增強復合材料幾何微觀模型
? 二維——多邊形骨料（再生骨料）
可控參數：模型尺寸，顆粒占比，級配范圍（體積分數+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，骨料間距可設置，多邊形可控制凹凸性，投放比例最高可達80%。
? 二維——疊層骨料（左右為多邊形，中間為橢圓）
可控參數：模型尺寸，總顆粒占比，橢圓或者多邊形所占比例，級配范圍（體積分數+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，多邊形可控制凹凸性，橢圓長徑比可調控，投放比例最高可達80%，疊層位置可控。
? 三維——球骨料
可控參數：模型尺寸，顆粒占比，級配范圍（體積分數+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，投放比例根據級配會有所變化。
? 二維——邊界為特殊形狀，內嵌骨料可選
可控參數：模型尺寸，總顆粒占比，橢圓或者多邊形所占比例，級配范圍（體積分數+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，多邊形可控制凹凸性，橢圓長徑比可調控，投放比例最高可達80%。
? 三維——隨機分布纖維
可控參數：模型尺寸，纖維數量或者體積分數，級配范圍（纖維直徑、長度+纖維數量），可加邊界（目前未做），也可做成空心管（目前未做），投放比例根據級配會有所變化，纖維可選為實體或者線（桿單元），纖維傾角可控，纖維之間進行重疊檢測。
? 三維——橢球骨料
可控參數：模型尺寸，總顆粒占比，級配范圍（體積分數+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，橢圓長徑比可調控，投放比例根據級配變化。
? 二維——橢圓骨料
可控參數：模型尺寸，總顆粒占比，級配范圍（體積分數+顆粒大小），可加邊界（一層及以上均可），再生骨料可控制其比例，橢圓長徑比可調控，投放比例最高可達80%。
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
