岩石-混凝土组合体单轴压缩力学与破坏特征数值模拟研究
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作者
董卓王永霞袁瑞甫
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单位
河南理工大学能源科学与工程学院
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摘要
为研究单轴压缩条件下混凝土组分骨料含量、强度等级、占比及界面角度对岩石-混凝土组合体力学与破坏特征的影响,提出了凸多边形随机骨料生成与投放程序,并结合RFPA2D分析系统进行数值模拟。结果表明:组合体的破坏类型可分为两大类:由混凝土组分破坏并延伸至花岗岩组分或两种组分及界面共同破坏引起的“两体I型和II型破坏”,由混凝土组分单独破坏或混凝土组分和界面共同破坏引起的“单体I型和II型破坏”,同时对界面处应力状态分析从理论上解释了沿界面宏观裂纹的形成原因;组合体抗压强度接近混凝土的单轴抗压强度,其值与混凝土组分强度等级正相关而与占比负相关。组合体弹性模量数值模拟结果与理论值吻合较好,且与骨料含量及强度等级正相关而与占比及界面倾角负相关。组合体泊松比与骨料含量及占比负相关,但强度等级对其影响较小。此外组合体抗压强度及泊松比均随界面倾角的增加呈先减小后增加的变化趋势。研究结果可为地下或坝体等工程的稳定性分析提供参考依据。
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关键词
岩石-混凝土组合体随机骨料单轴压缩数值模拟力学与破坏特征
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文章目录
0 引 言
1 数值模拟验证
1.1 花岗岩数值模型
1.2 混凝土数值模型
2 组合体模型建立
3 结果与分析
3.1 骨料含量
3.2 强度等级
3.3 混凝土组分占比
3.4 界面倾角
4 结 论