基于黏聚区模型的混凝土细观断裂分析

为探究混凝土细观结构特征对小梁开裂的影响,通过对混凝土内骨料、孔隙和砂浆进行参数化建模以及在结构单元间插入黏结单元的方法,建立了混凝土小梁细观开裂分析模型.对三点加载小梁断裂全过程进行了模拟,分析了孔隙率、骨料体积分数和骨料砂浆界面强度等细观结构特征对小梁开裂和承载力的影响.结果表明:小梁承受荷载、裂缝形态及扩展路径的数值模拟结果与试验结果一致,验证了模型的可靠性;当孔隙率从0增大到6％,小梁极限承载力减小24.5％,裂缝沿孔隙多的路径扩展;当骨料体积分数从20％增大到50％,小梁极限承载力增大17.4％,开裂消耗的断裂能增加;当骨料砂浆界面强度从1.24 MPa增大到3.10 MPa,小梁极限承载力增大30.3％,且随骨料砂浆界面强度增加而线性增长.