岩石-混凝土组合体单轴压缩力学与破坏特征数值模拟研究
董卓
王永霞
袁瑞甫
河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000
摘要：目的 为研究单轴压缩条件下混凝土组分骨料含量、强度等级、占比和界面倾角对岩石-混凝土组合体力学与破坏特征的影响,方法 结合凸多边形随机骨料生成投放程序与RFPA2D分析系统,构建组合体数值模型并进行数值模拟.结果 组合体的破坏类型可分为由混凝土组分破坏并延伸至花岗岩组分或两种组分及界面共同破坏引起的"两体Ⅰ型和Ⅱ型破坏",由混凝土组分单独破坏或混凝土组分和界面共同破坏引起的"单体Ⅰ型和Ⅱ型破坏".对界面处应力状态进行分析,从理论上解释了沿界面宏观裂纹的形成原因;组合体抗压强度接近混凝土的抗压强度,其值与混凝土组分强度等级正相关而与占比负相关;组合体弹性模量数值模拟结果与理论值吻合较好,且与骨料含量和强度等级正相关,与混凝土组分占比和界面倾角负相关;组合体泊松比与骨料含量和混凝土组分占比负相关,强度等级对其影响较小;组合体抗压强度和泊松比均随界面倾角的增加先减小后增加.结论 构建了含骨料岩石-混凝土组合体数值模型,并运用RFPA2D分析系统对4种组合方式组合体进行数值模拟,可通过提高混凝土组分强度、降低混凝土组分占比与材料间的界面倾角提升组合体的力学特性.研究结果可为地下或坝体等工程的稳定性分析提供参考依据.
关键词：岩石-混凝土组合体随机骨料单轴压缩数值模拟力学与破坏特征
分类号：TU45(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家自然科学基金(52104084)河南省高等学校重点科研项目(22A440010)河南省高校科技创新团队支持计划资助项目(22IRTSTHN005)
论文发表日期：2024-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 152-162 )
英文信息