[發(fā)明專利]一種混凝土結(jié)構(gòu)的細觀建模和分析方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211054922.1 | 申請日： | 2022-08-31 |
| 公開（公告）號： | CN115600444A | 公開（公告）日： | 2023-01-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉超;吉赫 | 申請（專利權(quán)）人： | 同濟大學 |
| 主分類號： | G06F30/22 | 分類號： | G06F30/22;G06F30/18;G06F17/10;G06T7/90;G06T7/10;G06F111/10;G06F119/14 |
| 代理公司： | 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225 | 代理人： | 蔡彭君 |
| 地址： | 200092 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 混凝土結(jié)構(gòu) 建模 分析 方法 | ||
1.一種混凝土結(jié)構(gòu)的細觀建模和分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1)根據(jù)混凝土構(gòu)件尺寸特征參數(shù)，確定格構(gòu)節(jié)點坐標，并連接格構(gòu)節(jié)點得到格構(gòu)模型的框架，其中，所述格構(gòu)模型包括格構(gòu)節(jié)點以及格構(gòu)節(jié)點之間相互連接的格構(gòu)單元；
步驟2)根據(jù)混凝土材料所使用的各組分材料級配，確定粗骨料粒徑和數(shù)量以及混凝土各組分的細觀二維參數(shù)；
步驟3)基于隨機分布算法、粗骨料粒徑和數(shù)量生成粗骨粒細觀隨機分布模型，并根據(jù)粗骨料細觀隨機分布模型賦予格構(gòu)單元對應(yīng)的材料屬性和單元屬性，得到格構(gòu)模型；
步驟4)將格構(gòu)模型導(dǎo)入ABAQUS二次開發(fā)平臺，進行受荷計算，并基于受荷計算結(jié)果，對各格構(gòu)單元的應(yīng)力狀況根據(jù)破壞準則進行判別，若判別結(jié)果為發(fā)生破壞，則將所述格構(gòu)單元替代為彈性模量和強度均為0的零單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)的細觀建模和分析方法，其特征在于，所述混凝土構(gòu)件尺寸特征參數(shù)包括混凝土構(gòu)件的整體尺寸、骨料尺寸、邊界情況以及荷載情況。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)的細觀建模和分析方法，其特征在于，所述格構(gòu)節(jié)點坐標的確定方法為：根據(jù)格構(gòu)模型的概念，將結(jié)構(gòu)劃分為若干網(wǎng)格，每個格構(gòu)節(jié)點隨機分布在對應(yīng)的網(wǎng)格之中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)的細觀建模和分析方法，其特征在于，所述混凝土各組分的細觀二維參數(shù)包括不同粒徑對應(yīng)的骨料累積概率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)的細觀建模和分析方法，其特征在于，所述粗骨料粒徑基于下述方法確定：
步驟2-1-1)確定粗骨料累積分布函數(shù)：
其中，P2d為二維粗骨料累積分布函數(shù)，dm為最大粗骨料粒徑，d0為最小粗骨料粒徑，d為粗骨料粒徑；
步驟2-1-2)根據(jù)粗骨料累積分布函數(shù)確定不同粒徑對應(yīng)的骨料累積概率，得到粗骨料粒徑范圍和對應(yīng)的比例。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)的細觀建模和分析方法，其特征在于，在粗骨料占據(jù)混凝土二維截面的面積Aca確定的情況下，粗骨料數(shù)量的確定方法包括以下步驟：
步驟2-2-1)在區(qū)間[0，1]內(nèi)生成一個隨機數(shù)zi，并令zi為第i個骨料的粒徑所對應(yīng)的骨料累積概率；
步驟2-2-2)根據(jù)粗骨料累積分布函數(shù)確定zi所對應(yīng)的骨料粒徑di；
步驟2-2-3)累加已產(chǎn)生的粗骨料橫截面積；
其中，Ai為累加第i個粗骨料后得到的粗骨料橫截面積；
步驟2-2-4)判斷粗骨料橫截面積Ai是否超過粗骨料占據(jù)混凝土二維截面的面積Aca，若是，則輸出粗骨料不同粒徑對應(yīng)的數(shù)量，否則，累加當前粒徑對應(yīng)的粗骨料數(shù)量，并重復(fù)步驟2-2-1)-步驟2-2-3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土結(jié)構(gòu)的細觀建模和分析方法，其特征在于，所述步驟3)包括以下步驟：
步驟3-1)基于粗骨料粒徑和數(shù)量生成粗骨料；
步驟3-2)將粗骨料在混凝土試件尺寸范圍內(nèi)進行隨機投放，模擬粗骨料在混凝土內(nèi)部的隨機排布；
步驟3-3)生成混凝土構(gòu)件粗骨料粒徑分布圖像，并基于格構(gòu)模型，利用粗骨料粒徑分布圖像賦予對應(yīng)格構(gòu)單元不同的材料屬性和單元屬性。
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