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再生混凝土作为一种绿色建筑材料已经得到全社会的广泛重视,其材料性能也逐渐成为国内外学者研究的重要课题。 针对再生混凝土材料的静力材料性能的研究较多,但是,在实际工程结构中,再生混凝土结构不但要承受静态荷载,还要承受爆炸荷载、风荷载和地震荷载等动力荷载。针对再生混凝土材料的动力学特性,从细观层次上,基于“基面力”的概念,研制出动力损伤问题的基面力元分析软件并对再生混凝土立方体试件的动力性能和损伤过程进行数值模拟。取得的主要成果如下: 1.考虑材料损伤问题,在常规有限元法的基础上,运用双折线动力损伤模型,利用FORTRAN语言开发出损伤问题的三角形基面力元分析软件。 2.考虑材料损伤问题,在常规有限元法的基础上,运用双折线动力损伤模型,利用FORTRAN语言开发出损伤问题的四边形基面力元分析软件。 3.从细观层次出发,建立再生混凝土随机圆骨料模型,运用动力损伤问题的基面力元分析软件对湿筛二级配再生混凝土立方体试件进行动力损伤分析,计算所得再生混凝土的动力抗压强度比静态抗压强度有所提高,计算的动态弹性模量比静态弹性模量有所增大。通过与试验结果的对比分析,动静强度比值符合试验规律。 4.论文还研究了全级配再生混凝土立方体大试件,数值分析了再生混凝土的试件级配对动力强度的影响,结果表明:再生混凝土的动力抗压强度随试件尺寸的增大而减小。 5.建立再生混凝土随机凸多边形骨料模型,分别运用动力损伤问题的三角形基面力元分析软件和四边形基面力元分析软件对具有凸多边形骨料的再生混凝土立方体试件进行数值模拟,研究单元网格形式对数值模拟结果的影响。 6.通过课题的研究,验证了本文所研究的动力损伤问题的基面力元方法及所编制的非线性动力分析软件的可靠性。细观力学研究结果表明:基面力元法可用于再生混凝土材料的动态力学性能分析,具有广阔的应用前景。