基于CT图像的细观混凝土模型中低应变率冲击下端部摩擦效应研究

来源：计算力学学报杂志2019年第3期北京时间：

作者：黎超,杨贞军,黄宇劼

单位：浙江大学 建筑工程学院, 杭州 310058,浙江大学 建筑工程学院, 杭州 310058,浙江省建筑设计研究院, 杭州 310006

摘要：基于微观X射线计算断层扫描（XCT）图像，采用单元替换像素的方法建立真实普通强度混凝土试件的细观有限元模型。该模型包含骨料、砂浆、界面过渡区和孔洞，并采用ABAQUS中的混凝土损伤塑性本构模型CDP来模拟各相材料。对20个基于XCT图像的细观模型进行了中低应变率（10-5 s-1~2 s-1）冲击作用下的端部摩擦效应的蒙特卡洛模拟；并对模拟结果进行统计分析和曲线拟合，获得了动态抗压强度和端摩擦系数及应变率之间的定量关系式，以及无摩擦时抗压强度提高因子CDIF与应变率之间的关系式。结果表明，端摩擦能够提高混凝土的抗压强度，但当摩擦系数达到0.3后其影响不再明显；CDIF与应变率的对数（logε）呈二次抛物线关系；拟合的关系式与实验结果吻合良好。

关键词：XCT图像,混凝土,细观模型,端部摩擦效应,动态强度增长因子,蒙特卡洛模拟,有限元法,

基金资助：国家自然科学基金（51779222）；中央高校基本业务费（2017QNA4027）资助项目.