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ABAQUS三維多面體骨料密堆積建模通過重力堆積算法構(gòu)建混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)隨機(jī)分布模型與實(shí)際骨料沉降行為的偏差，更精準(zhǔn)反映骨料在混凝土中的分布特征，可實(shí)現(xiàn)高骨料占比下的力學(xué)響應(yīng)模擬，為混凝土損傷機(jī)理研究、材料參數(shù)標(biāo)定及多尺度耦合分析提供可靠依據(jù)。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維混凝土多面體骨料重力密堆積模型。

在混凝土細(xì)觀數(shù)值模擬中，粗骨料的分布狀態(tài)對(duì)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。

1.船閘大體積混凝土裂縫的原因： 混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。

1.船閘大體積混凝土裂縫的原因： 混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。

控制混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度，冬季在不凍結(jié)的前提下，采用冷骨料、冷水?dāng)嚢杌炷痢Ｏ募救绠?dāng)時(shí)氣溫較高，還應(yīng)對(duì)砂石進(jìn)行保溫，砂石料場設(shè)簡易遮陽裝置，必要時(shí)向骨料噴冷水。4.3 大體積混凝土攪拌、運(yùn)輸混凝土攪拌要按配合比嚴(yán)格計(jì)量，要求車車過磅;裝料順序：石子→水泥→砂子;如有添加劑時(shí)，應(yīng)與水泥一并加入;粉沫狀的外加劑同水泥一并加入，液體狀的與水同時(shí)加入。

形成原因：混凝土振搗不密實(shí)，底板厚度不夠或跨度過大，或建筑物沉降過大造成底板反力過大，抗浮樁及錨桿設(shè)計(jì)不合理。

（4）變形縫應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置，建筑地面的變形縫應(yīng)貫通建筑地面的各構(gòu)造層；沉降縫和防震縫內(nèi)應(yīng)清理干凈，以柔性密封材料填嵌后用板封蓋并應(yīng)與面層齊平。 （5）有特殊要求的立管、套管、地漏與地面、樓板節(jié)點(diǎn)之間的密封處理應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，有排水要求的排水坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

（4）變形縫應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置，建筑地面的變形縫應(yīng)貫通建筑地面的各構(gòu)造層；沉降縫和防震縫內(nèi)應(yīng)清理干凈，以柔性密封材料填嵌后用板封蓋并應(yīng)與面層齊平。 （5）有特殊要求的立管、套管、地漏與地面、樓板節(jié)點(diǎn)之間的密封處理應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，有排水要求的排水坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。