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细观力学分析与研究是当前研究混凝土材料特性的热门方法之一。混凝土细观力学方法将混凝土看作由粗骨料、硬化水泥胶体以及两者之间的界面粘结带组成的三相非均质复合材料,利用适当的混凝土细观结构模型,在细观层次上划分单元,考虑其各相介质单元材料力学特性的差异,利用数值方法计算模拟混凝土试件的裂缝扩展过程及破坏形态,直观地反映出试件的损伤断裂破坏机理。混凝土的级配及骨料含量对其宏观力学特性有直接的影响。适当的随机骨料模型是进行混凝土细观力学数值模拟分析的前提和基础。针对全级配大坝混凝土的实际骨料含量和骨料形态,本文做了以下主要工作:(1)在一种高效率生成的随机球骨料模型的基础上,形成随机凸多面体骨料模型,同时研究了细观单元属性判别方法,编制了对含有凸多面体骨料的细观区域进行结构性有限元网格剖分程序。本文给出的三维随机骨料模型算法不但考虑了混凝土的骨料的实际级配和含量,而且计及了骨料的实际形态。(2)为了实现骨料模型和其细观有限元网格的可视化,本文还研究了利用现有商业软件生成多面体随机骨料的可视化混合编程的方法。利用面向对象的VB语言界面编程技术,编写了实现WINDOWS视窗环境的VB程序,并在该环境下调用生成骨料模型的FORTRAN计算程序和MATLAB骨料模型图形绘制程序。另外,还研究了细观有限元剖分数据在GID软件中实现无网格可视化的格式和方法。(3)研究了二维细观骨料模型有限元网格的优化方法并编制了相应有限元网格剖分程序,为三维细观骨料模型有限元网格优化打下了基础。(4)为了验证本文提出的多面体骨料生成方法,利用现有细观力学分析并行程序成功地实现了对湿筛混凝土试件三维细观并行数值计算。