混凝土靜動(dòng)力是什么意思 水壓多少可以切割混凝土

誰能告訴我關(guān)于混凝土細(xì)觀力學(xué)方面的知識(shí)，混凝土靜力切割是怎么回事兒？“十靜十動(dòng)”是什么意思？

本文導(dǎo)航

• 混凝土和材料力學(xué)哪個(gè)簡(jiǎn)單
• 水壓多少可以切割混凝土
• 動(dòng)與靜的定義是什么

混凝土和材料力學(xué)哪個(gè)簡(jiǎn)單

混凝土細(xì)觀力學(xué)研究進(jìn)展及評(píng)述

(1.北京工業(yè)大學(xué)分部，北京 100044；2.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 工程抗震研究中心，北京 100044)

摘要：本文介紹了混凝土細(xì)觀力學(xué)的研究方法，總結(jié)了到目前為止在細(xì)觀層次上對(duì)混凝土實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬的研究成果，詳細(xì)分析討論了格構(gòu)模型、隨機(jī)骨料模型和隨機(jī)力學(xué)特性模型3種細(xì)觀力學(xué)數(shù)值模型的優(yōu)缺點(diǎn)。目前混凝土細(xì)觀力學(xué)的研究主要集中對(duì)細(xì)觀數(shù)值模型的研究，已建立起來的細(xì)觀數(shù)值模型仍待完善，同時(shí)尚缺乏系統(tǒng)的各相材料力學(xué)特性參數(shù)試驗(yàn)測(cè)定成果。用細(xì)觀力學(xué)數(shù)值模擬取代部分試驗(yàn)任務(wù)還要做很多工作。

關(guān)鍵詞：混凝土；細(xì)觀力學(xué)；數(shù)值模擬；試驗(yàn)研究

中圖分類號(hào)：TV313 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

混凝土是由水、水泥和粗細(xì)骨料組成的復(fù)合材料。一般從特征尺寸和研究方法的側(cè)重點(diǎn)不同將混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層次(如圖1)：(1)微觀層次(Micro-level)。材料 的結(jié)構(gòu)單元尺度在原子、分子量級(jí)，即從小于10-7cm～10-4cm著眼于水泥水化 物的微觀結(jié)構(gòu)分析。由晶體結(jié)構(gòu)及分子結(jié)構(gòu)組成，可用電子顯微鏡觀察分析，是材料科學(xué)的研究對(duì)象；(2)細(xì)觀層次(Meso-level)。從分子尺度到宏觀尺度，其結(jié)構(gòu)單元尺度變化范圍在10-4厘米至幾厘米，或更大些，著眼于粗細(xì)骨料、水泥水化物、孔隙、界面等細(xì)觀結(jié)構(gòu)，組成多相復(fù)合材料，可按各類計(jì)算模型進(jìn)行數(shù)值分析。在這個(gè)層次上，混凝土被認(rèn)為是一種由粗骨料、硬化水泥砂漿和它們之間的過渡區(qū)(粘結(jié)帶)組成的三相材料。砂漿中的孔隙很小而量多，且隨機(jī)分布，水泥砂漿力學(xué)性能可以看作細(xì)觀均質(zhì)損傷體。相同配合比、相同條件的砂漿試件，通常其力學(xué)性能也比較穩(wěn)定，可以由試驗(yàn)直接測(cè)定。由泌水、干縮和溫度變化引起粗骨料和水泥砂漿之間產(chǎn)生初始粘結(jié)裂縫，而這些細(xì)觀內(nèi)部裂隙的發(fā)展將直接影響混凝土的宏觀力學(xué)性能；(3)宏觀層次(Macro-level)。特征尺寸大于幾厘米，混凝土作為非均質(zhì)材料存在著一種特征體積，一般認(rèn)為是相當(dāng)于3～4倍的最大骨料體積。當(dāng)小于特征體積時(shí)，材料的非均質(zhì)性質(zhì)將會(huì)十分明顯；當(dāng)大于特征體積時(shí)，材料假定為均質(zhì)。有限元計(jì)算結(jié)果反映了一定體積內(nèi)的平均效應(yīng)，這個(gè)特征體積的平均應(yīng)力和平均應(yīng)變的關(guān)系成為宏觀的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。

圖1 混凝土的層次結(jié)構(gòu)示意

長(zhǎng)期以來，人們對(duì)混凝土材料和構(gòu)件宏觀力學(xué)性能的劣化直至破壞全過程的機(jī)理、本構(gòu)關(guān)系、力學(xué)模型和計(jì)算方法都非常重視，并且用各種理論和方法進(jìn)行了研究。為了研究其材料組織結(jié)構(gòu)和裂縫的開展以及在單軸、雙軸、三軸應(yīng)力的作用與強(qiáng)度之間的關(guān)系，人們作了大量試驗(yàn)。強(qiáng)度理論也從最簡(jiǎn)單的最大拉應(yīng)力理論、最大拉應(yīng)變理論，發(fā)展到單剪應(yīng)力系列、八面體剪應(yīng)力系列、雙剪應(yīng)力系列，直至現(xiàn)在的統(tǒng)一強(qiáng)度理論[1]。關(guān)于混凝土本構(gòu)關(guān)系的研究也有大量文獻(xiàn)，概括起來混凝土本構(gòu)關(guān)系模型[2,3]主要有以下三種：(1) 彈性本構(gòu)模型，包括線彈性和非線性彈性本構(gòu)模型；(2)以經(jīng)典塑性理論為基礎(chǔ)的本構(gòu)模型；(3)基于不可逆熱力學(xué)的本構(gòu)模型，包括內(nèi)蘊(yùn)時(shí)間模型和損傷力學(xué)模型。

對(duì)混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)的研究表明，即使在加載以前，混凝土內(nèi)部已有微裂縫存在。這種微裂縫一般首先在較大骨料顆粒與砂漿接觸面(粘結(jié)帶)上形成，即所謂的初始粘結(jié)裂縫。這是由于水泥砂漿在混凝土硬化過程中干縮引起的。砂漿和粗骨料接觸面處是混凝土內(nèi)部的薄弱環(huán)節(jié)，正是這種接觸面導(dǎo)致混凝土具有較低的抗拉強(qiáng)度。粘結(jié)裂縫的數(shù)量取決于許多因素，包括骨料尺寸及其級(jí)配、水泥用量、水灰比、固化強(qiáng)度、養(yǎng)護(hù)條件、環(huán)境濕度和混凝土的發(fā)熱量等。由于骨料和砂漿的剛度不同，在加載過程中，這種裂縫還將進(jìn)一步發(fā)展，以致使混凝土在宏觀上的應(yīng)力應(yīng)變曲線呈現(xiàn)出非線性。不均勻性是混凝土材料的最本質(zhì)的特點(diǎn)，微裂縫是決定其性能的主導(dǎo)因素。

材料和物理學(xué)家從微觀的角度研究微缺陷產(chǎn)生和擴(kuò)展的機(jī)理，但是所得結(jié)果不易與宏觀力學(xué)量相關(guān)聯(lián)。而著眼于宏觀裂紋分析的混凝土裂斷力學(xué)理論和方法，主要研究裂紋尖端附近的應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)和能量釋放率等，以建立宏觀裂紋起裂、裂紋的穩(wěn)定擴(kuò)展和失穩(wěn)擴(kuò)展的判據(jù)。但是斷裂力學(xué)無法分析宏觀裂紋出現(xiàn)以前材料中微缺陷或微裂紋的形成及其發(fā)展對(duì)材料力學(xué)性能的影響。

為了建立混凝土細(xì)微觀結(jié)構(gòu)各種缺陷及其特性的不均勻性與其在宏觀力學(xué)特性的關(guān)系，自20世紀(jì)70年代末[4]，人們發(fā)展了混凝土細(xì)觀力學(xué)研究方法。

2 混凝土細(xì)觀力學(xué)的研究方法

細(xì)觀力學(xué)將混凝土看作由粗骨料、硬化水泥膠體以及兩者之間的界面粘結(jié)帶組成的三相非均質(zhì)復(fù)合材料。選擇適當(dāng)?shù)幕炷良?xì)觀結(jié)構(gòu)模型，在細(xì)觀層次上劃分單元，考慮骨料單元、固化水泥砂漿單元及界面單元材料力學(xué)特性的不同，以及簡(jiǎn)單的破壞準(zhǔn)則或損傷模型反映單元?jiǎng)偠鹊耐嘶?，利用?shù)值方法計(jì)算模擬混凝土試件的裂縫擴(kuò)展過程及破壞形態(tài)，直觀地反映出試件的損傷斷裂破壞機(jī)理。由于細(xì)觀上破壞或損傷單元?jiǎng)偠鹊耐嘶?，使得混凝土試件所受荷載與變形之間的關(guān)系表現(xiàn)為非線性。

細(xì)觀力學(xué)的研究需要將試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值計(jì)算三方面相結(jié)合。試驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果提供了細(xì)觀力學(xué)的實(shí)物物性數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)判斷標(biāo)準(zhǔn)；理論研究總結(jié)出細(xì)觀力學(xué)的基本原理和理論模型；數(shù)值模擬計(jì)算是細(xì)觀力學(xué)不可少的有效研究手段。人們可以在細(xì)觀層次上合理地采用各相介質(zhì)本構(gòu)關(guān)系的情況下，借助于計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大運(yùn)算能力，對(duì)混凝土復(fù)雜的力學(xué)行為進(jìn)行數(shù)值模擬，而且能夠避開試驗(yàn)機(jī)特性對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果的影響。數(shù)值模擬可直觀再現(xiàn)混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)損傷和破壞過程。

當(dāng)前混凝土細(xì)觀力學(xué)數(shù)值模擬主要沿著兩個(gè)方向進(jìn)行：(1)將連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、損傷力學(xué)和計(jì)算力學(xué)相結(jié)合去分析細(xì)觀尺度的變形、損傷和破壞過程，以發(fā)展較精確的細(xì)觀本構(gòu)關(guān)系和模擬細(xì)觀破壞的物理機(jī)制；(2)基于對(duì)細(xì)觀結(jié)構(gòu)和細(xì)觀本構(gòu)關(guān)系的認(rèn)識(shí)，將隨機(jī)分析等理論方法與計(jì)算力學(xué)相結(jié)合去預(yù)測(cè)材料的宏觀性質(zhì)和本構(gòu)關(guān)系，對(duì)混凝土試件的宏觀響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算仿真。

3 混凝土細(xì)觀力學(xué)的試驗(yàn)研究

隨著自動(dòng)控制系統(tǒng)和電液伺服加載系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的廣泛應(yīng)用，從根本上改變了試驗(yàn)加載的技術(shù)，由過去的重力加載逐步改進(jìn)為液壓加載，進(jìn)而過渡到低周反復(fù)加載、擬動(dòng)力加載以及地震模擬隨機(jī)振動(dòng)臺(tái)加載等。CT掃描，微波內(nèi)部成像，聲發(fā)射以及光纖應(yīng)變傳感器等已應(yīng)用于解決應(yīng)力、位移、裂縫、內(nèi)部缺陷、損傷及振動(dòng)的量測(cè)問題[5～14]。在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理方面，實(shí)現(xiàn)了量測(cè)數(shù)據(jù)的快速采集、自動(dòng)化記錄和數(shù)據(jù)自動(dòng)處理分析等。與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)的擬動(dòng)力伺服加載系統(tǒng)可以在靜力狀態(tài)下量測(cè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)。由計(jì)算機(jī)完成的各種數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)處理系統(tǒng)可以準(zhǔn)確、及時(shí)、完整地收集并表達(dá)荷載與試件材料行為的各種信息。

試驗(yàn)的作用有兩個(gè)方面：一方面，為細(xì)觀數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括試樣組成材料的細(xì)觀力學(xué)性質(zhì)、試樣的尺寸等；另一方面，檢驗(yàn)數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性。在從細(xì)觀層次入手進(jìn)行混凝土的斷裂過程模擬時(shí)，混凝土被視為由砂漿基質(zhì)、粗骨料以及兩者之間界面組成的復(fù)合材料，必須通過試驗(yàn)確定這三相組成材料的力學(xué)性質(zhì)(包括 彈性模量、強(qiáng)度、本構(gòu)關(guān)系等)，以此為基礎(chǔ)才能進(jìn)行混凝土試樣的斷裂過程模擬，但是模擬結(jié)果還必須與真實(shí)試件的宏觀試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，以驗(yàn)證其正確性和適用性。

但在細(xì)觀層次上，研究混凝土各相材料的試驗(yàn)資料并不多。進(jìn)行細(xì)觀力學(xué)數(shù)值模擬試驗(yàn)要以基本試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，數(shù)值模擬的結(jié)果最終還要得到宏觀試驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證。作者所見的國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行水泥漿體與骨料界面結(jié)合能力試驗(yàn)研究是同濟(jì)大學(xué)的吳科如等人[15]，文獻(xiàn)[15]設(shè)計(jì)了4種結(jié)合類型，分別測(cè)定了大理石粗骨料與水泥漿體結(jié)合面的劈拉強(qiáng)度和斷裂能，并討論了增強(qiáng)硬化水泥漿體-粗骨料界面結(jié)合力對(duì)混凝土斷裂能的影響。劉光廷等[16]給出了粗骨料、水泥漿體及其結(jié)合面的抗拉強(qiáng)度、彈模等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。宋玉普[17]介紹了全級(jí)配混凝土試件進(jìn)行的系列試驗(yàn)，研究了全級(jí)配混凝土試件單軸抗拉、抗壓、襞裂抗拉和抗折的強(qiáng)度及變形等特性，對(duì)試件的破壞形態(tài)及裂紋傳播路徑等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)處理。van Mier J G M[18] Horsch T和Schlangen E[20,21]等[19]給出了混凝土三相組成材料的力學(xué)特性具有參考價(jià)值的試驗(yàn)資料。文獻(xiàn)[18]系統(tǒng)地討論了混凝土單軸壓、單軸拉，剪切(Ⅱ，Ⅲ及混合型)微裂縫產(chǎn)生、擴(kuò)展過程和細(xì)觀力學(xué)機(jī)制，研究了骨料尺寸、類型、水灰比、養(yǎng)護(hù)條件以及壓板摩擦約束和剛度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。Hordijk D A[22]基于非線性斷裂力學(xué)，比較系統(tǒng)地進(jìn)行了素混凝土試件單軸拉伸和疲勞加載以及四點(diǎn)彎曲梁循環(huán)加載試驗(yàn)及數(shù)值模擬，繪出了應(yīng)力變形全曲線，并總結(jié)了相應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系。應(yīng)該指出，上述文獻(xiàn)有關(guān)骨料、固化水泥砂漿基質(zhì)的力學(xué)特性都有一些試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，而水泥骨料結(jié)合面力學(xué)特性指標(biāo)的試驗(yàn)研究則較為少見。組成混凝土各相材料的力學(xué)特性是進(jìn)行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)。為了獲得這些基本參數(shù)，有針對(duì)性地進(jìn)行試驗(yàn)，特別是對(duì)水泥骨料結(jié)合面的力學(xué)特性開展研究是必不可少的。

“九五”期間，中國(guó)水利水電科學(xué)研究院結(jié)合小灣高拱壩工程，進(jìn)行了大壩全級(jí)配混凝土靜、動(dòng)態(tài)試件的試驗(yàn)研究[23]。該項(xiàng)試驗(yàn)研究試件樣本容量較少，但據(jù)此得出的初步結(jié)論表明：在與高拱壩長(zhǎng)周期相應(yīng)的加載速率下，全級(jí)配混凝土和濕篩混凝土的動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度及動(dòng)態(tài)抗壓彈性模量較靜態(tài)值提高幅度不等，但都低于目前規(guī)范所規(guī)定的30%；在試驗(yàn)的加載速度下，全級(jí)配混凝土的動(dòng)態(tài)彎拉強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)彎拉彈性模量較靜態(tài)值提高幅度均低于30%。另外，特別值得注意的是，具有初始靜載試驗(yàn)的極限彎拉強(qiáng)度并不小于動(dòng)態(tài)彎拉強(qiáng)度，不同初始靜載對(duì)極限彎拉強(qiáng)度未見有不利的影響。

混凝土是一種多相介質(zhì)的復(fù)合材料，其力學(xué)特性與所采用的水泥標(biāo)號(hào)、骨料質(zhì)量、水灰比、混凝土的配合比、制作方法、養(yǎng)護(hù)條件以及混凝土齡期等有關(guān)。試驗(yàn)時(shí)采用的試件尺寸和形狀、試驗(yàn)方法和加載速度不同，測(cè)得的數(shù)據(jù)也不同。因此，深入系統(tǒng)地進(jìn)行全級(jí)配大壩混凝土的靜、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究，弄清全級(jí)配混凝土和濕篩混凝土的力學(xué)特性及其在不同初始靜載時(shí)的動(dòng)強(qiáng)度變化規(guī)律對(duì)高拱壩抗震設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。這是我國(guó)強(qiáng)震區(qū)高拱壩抗震研究中的薄弱環(huán)節(jié)，急需加強(qiáng)。

4 細(xì)觀力學(xué)數(shù)值模擬研究

混凝土力學(xué)試驗(yàn)是研究其斷裂過程和宏觀力學(xué)性質(zhì)的基本手段。但是，由于試驗(yàn)條件的限制，往往其試驗(yàn)結(jié)果不能反映試件的材料特性，而只能反映整個(gè)試樣-加載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性。細(xì)觀力學(xué)數(shù)值模擬，在計(jì)算模型合理和混凝土各相材料特性數(shù)據(jù)足夠精確的條件下，可以取代部分試驗(yàn)，而且能夠避開試驗(yàn)條件的客觀限制和人為因素對(duì)其結(jié)果的影響。Wittmann F H[24]和Zaitsev Y V[4,25]把混凝土看作非均質(zhì)復(fù)合材料，在細(xì)觀層次上研究了混凝土的結(jié)構(gòu)、力學(xué)特性和裂縫擴(kuò)展過程。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，在細(xì)觀層次上利用數(shù)值方法直接模擬混凝土試件或結(jié)構(gòu)的裂縫擴(kuò)展過程及破壞形態(tài)，直觀地反映出試件的損傷破壞機(jī)理引起了廣泛的注意。近十幾年來，基于混凝土的細(xì)觀結(jié)構(gòu)，人們提出了許多研究混凝土斷裂過程的細(xì)觀力學(xué)模型，最具典型的有格構(gòu)模型(Lattice model)、隨機(jī)粒子模型(Random particle model)[26]、Mohamed A R[27]等提出的細(xì)觀模型、隨機(jī)骨料模型(Random aggregate model)及唐春安等人[28,29]提出的隨機(jī)力學(xué)特性模型等。這些模型都假定混凝土是砂漿基質(zhì)、骨料和兩者之間的粘結(jié)帶組成的三相復(fù)合材料，用細(xì)觀層次上的簡(jiǎn)單本構(gòu)關(guān)系來模擬復(fù)雜的宏觀斷裂過程。另外，文獻(xiàn)[30～32]根據(jù)混凝土材料特性與分形維數(shù)的相關(guān)關(guān)系，運(yùn)用分形方 法定量描述了混凝土的損傷演化行為。

4.1 格構(gòu)模型 格構(gòu)模型將 連續(xù)介質(zhì)在細(xì)觀尺度上被離散成由彈性桿或梁?jiǎn)卧B結(jié)而成的格構(gòu)系統(tǒng)，如圖2。每個(gè)單元代表材料的一小部分(如巖石、混凝土的固體基質(zhì))。網(wǎng)格一般為規(guī)則三角形或四邊形，也可是隨機(jī)形態(tài)的不規(guī)則網(wǎng)格。單元采用簡(jiǎn)單的本構(gòu)關(guān)系(如彈脆性本構(gòu)關(guān)系)和破壞準(zhǔn)則，并考慮骨料分布及各相力學(xué)特性分布的隨機(jī)性。計(jì)算時(shí)，在外載作用下對(duì)整體網(wǎng)格進(jìn)行線彈性分析，計(jì)算出格構(gòu)中各單元的局部應(yīng)力，超過破壞閾值的單元將從系統(tǒng)中除去，單元的破壞為不可逆過程。單元破壞后，荷載將重新分

圖2 格構(gòu)模型

配，再次計(jì)算以得出下個(gè)破壞單元。不斷重復(fù)該計(jì)算過程，直至整個(gè)系統(tǒng)完全破壞，各單元的漸進(jìn)破壞即可用于模擬材料的宏觀破壞過程。

格構(gòu)模型思想產(chǎn)生于50多年前，當(dāng)時(shí)由于缺乏足夠的數(shù)值計(jì)算能力，僅僅停留在理論上。20世紀(jì)80年代后期，該模型被用于非均質(zhì)材料的破壞過程模擬[18,20,21,33～36]。后來，Schlangen E等人[20,21,33～36]將格構(gòu)模型應(yīng)用于混凝土斷裂破壞研究，模擬了混凝土及其它非均質(zhì)材料所表現(xiàn)的典型破壞機(jī)理和開裂面的貫通過程。van Mier J G M在文獻(xiàn)[18]中用該模型模擬了單軸拉伸、聯(lián)合拉剪、單軸壓縮試驗(yàn)。在國(guó)內(nèi)，楊強(qiáng)等人[37-39]采用格構(gòu)模型模擬了巖石類材料開裂、破壞過程以及巖石中錨桿拔出試驗(yàn)。上述研究都是針對(duì)平面問題進(jìn)行的，據(jù)有關(guān)資料介紹，van Mier J G M等人正將格構(gòu)模型應(yīng)用于混凝土開裂的三維問題研究。有關(guān)研究表明，利用格構(gòu)模型模擬由于拉伸破壞所引起的斷裂過程是非常有效的，但用于模 擬混凝土等材料在壓縮荷載(包括單軸壓縮和多軸壓縮)作用下的宏觀效應(yīng)時(shí)，結(jié)果不夠理想。另外，用該模型得到的荷載-位移曲線呈脆性，與混凝土的實(shí)際不符[35]。實(shí)際上，格構(gòu)模型采用的桿單元的本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則較為簡(jiǎn)單，但不能反映單元實(shí)際變形形態(tài)，單元的破壞為不可逆過程，因此很難反映卸載問題。

4.2 隨機(jī)骨料模型 將混凝土看作由骨料、硬化水泥膠體以及兩者之間的粘結(jié)帶組成的三相非均質(zhì)復(fù)合材料。借助由富勒(Fuller)三 維骨料級(jí)配曲線轉(zhuǎn)化到二維骨料級(jí)配曲線的瓦拉文公式[40]確定骨料顆粒數(shù)，按照蒙特卡羅方法(Monte Carlo Method)在試件內(nèi)隨機(jī)生成骨料分布模型。將有限元網(wǎng)絡(luò)投影到該骨料結(jié)構(gòu)上(如圖3)，或?qū)υ嚰拭鎯?nèi)的粗骨料及水泥砂漿基底直接進(jìn)行有限元網(wǎng)格剖分，然后根據(jù)骨料在網(wǎng)格中的位置判定單元類型(如：骨料單元、固化水泥砂漿單元及界面單元)，并依單元類型賦予相應(yīng)的材料特性。由于各相材料的彈性常數(shù)、強(qiáng)度不同，以及破壞單元?jiǎng)偠鹊淖兓沟没炷猎嚰芎奢d與變形之間的關(guān)系表現(xiàn)為非線性。利用考慮混凝土彈性模量或強(qiáng)度退化的非線性有限元方法計(jì)算模擬混凝土試件的裂縫擴(kuò)展過程及破壞形態(tài)，直觀地反映試件的損傷斷裂破壞機(jī)理。隨機(jī)骨料模型未考慮各相材料力學(xué)特性分布的隨機(jī)性，如何合理地選擇破壞單元的本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則或各相材料的損傷演化模型也需要進(jìn)一步研究。

骨料單元(灰色)；砂漿單元(無色)；

界面單元(黑色)

圖3 隨機(jī)骨料模型及單元屬性定義

目前的研究基本上限于平面問題。劉光廷[16]用隨機(jī)骨料模型數(shù)值模擬了混凝土材料的斷裂。宋玉普[17]基于隨機(jī)骨料模型模擬計(jì)算了單軸抗拉、抗壓的各種本構(gòu)行為，計(jì)算了雙軸下的強(qiáng)度及劈裂破壞過程，并引入了斷裂力學(xué)的強(qiáng)度準(zhǔn)則，模擬了各種受力狀態(tài)下的裂紋擴(kuò)展。黎保琨等人[41～43],對(duì)碾壓混凝土細(xì)觀損傷斷裂進(jìn)行了研究，模擬了碾壓混凝土靜力特性及試件尺寸效應(yīng)。以上研究基于瓦拉文公式所確定的圓形骨料模型都假定骨料顆粒為球型。為了盡可能模擬實(shí)際骨料的形態(tài)，王宗敏[44]利用一種凸多邊形骨料模型，按正交異性損傷本構(gòu)關(guān)系，數(shù)值模擬了混凝土應(yīng)變軟化與局部化過程。高政國(guó)等[45]進(jìn)一步研究了二維混凝土多邊形隨機(jī)骨料的投放算法，確定了以面積為標(biāo)度的骨料侵入判斷準(zhǔn)則和凸多邊形骨料生成方式，在此基礎(chǔ)上形成二維混凝土骨料投放算法?，F(xiàn)已提出以體積為標(biāo)度的三維混凝土骨料隨機(jī)投放方法[46]。

4.3 隨機(jī)力學(xué)特性模型 該模型是唐春安等人[28,29]提出的(如圖4)。為了考慮混凝土各相組分力學(xué)特性分布的隨機(jī)性，將各組分的材料特性按照某個(gè)給定的Weibull分布來賦值。各個(gè)組分(包括砂漿基質(zhì)、骨料和界面) 投影在網(wǎng)格上進(jìn)行有限元分析，并賦予各相材料單元以不同的力學(xué)參數(shù)，從數(shù)值上得到一個(gè)力學(xué)特性隨機(jī)分布的混凝土數(shù)值試樣。用有限元法計(jì)算這些細(xì)觀單元的應(yīng)力和位移。按照彈性損傷本構(gòu)關(guān)系描述細(xì)觀單元的損傷演化。按最大拉應(yīng)力(或者拉應(yīng)變準(zhǔn)則)和摩爾庫(kù)侖準(zhǔn)則分別作為細(xì)觀單元發(fā)生拉伸損傷和剪切損傷的閾值條件。文獻(xiàn)[29]利用該模型分別對(duì)混凝土單軸拉壓、雙軸拉壓組合、拉伸Ⅰ型斷裂、三點(diǎn)彎拉以及剪切斷裂進(jìn)行了較為系統(tǒng)的數(shù)值模擬。但沒有考慮試件內(nèi)各級(jí)配骨料分布的隨機(jī)性。實(shí)際上混凝土的骨料級(jí)配及骨料空間分布的隨機(jī)性，對(duì)計(jì)算結(jié)果均有影響。

圖4 隨機(jī)力學(xué)特性模型

到目前為止，在細(xì)觀層次上對(duì)混凝土數(shù)值模擬大都為平面靜力問題，并僅限于少級(jí)配小尺寸混凝土試件的研究，多數(shù)文獻(xiàn)注重對(duì)破壞過程的數(shù)值模擬，距可以替代部分試驗(yàn)的目標(biāo)還相差甚遠(yuǎn)，而模擬全級(jí)配混凝土在靜、動(dòng)力作用下的破壞過程仍是一項(xiàng)空白。

5 結(jié)束語

迄今為止，盡管應(yīng)用格構(gòu)模型進(jìn)行數(shù)值模擬的成果較多，并且有很多優(yōu)點(diǎn)，但該類模型不能反映單元實(shí)際變形形態(tài)，單元的破壞為不可逆過程，很難反映卸載和動(dòng)力反復(fù)加載問題。隨機(jī)骨料模型未考慮各相力學(xué)特性在計(jì)算域內(nèi)的隨機(jī)分布，而隨機(jī)力學(xué)特性模型未考慮骨料顆粒在計(jì)算域內(nèi)的隨機(jī)分布。實(shí)際上，粗骨料顆粒在試件域內(nèi)的隨機(jī)分布及各相細(xì)觀材料的力學(xué)特性在試件域內(nèi)的隨機(jī)分布對(duì)混凝土試件的宏觀力學(xué)特性均有一定影響，因此，這些細(xì)觀模型均有待改進(jìn)?；炷良?xì)觀力學(xué)是建立在實(shí)際試驗(yàn)基礎(chǔ)上的，混凝土各相介質(zhì)的力學(xué)特性、損傷本構(gòu)關(guān)系及其損傷演化規(guī)律都必須經(jīng)過試驗(yàn)測(cè)定。 將連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、損傷力學(xué)和計(jì)算力學(xué)相結(jié)合，輸入?yún)?shù)的不定性與概率統(tǒng)計(jì)理論相結(jié)合，試驗(yàn)與計(jì)算相結(jié)合的細(xì)觀力學(xué)方法，已經(jīng)架起了混凝土微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)特性的連接橋梁，試驗(yàn)觀測(cè)手段的改進(jìn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速 發(fā)展給混凝土細(xì)觀力學(xué)的研究展示了廣闊的前景。

http://www.cws.net.cn/Journal/iwhrxb/200402/09.html

http://luxinzheng.51.net/research.htm

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水壓多少可以切割混凝土

摘自上海灄口實(shí)業(yè)網(wǎng)站技術(shù)方案：“混凝土靜力切割”是金剛石工具在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行磨削,產(chǎn)生的粉屑靠冷卻水帶走,最終形成切割面,所以不存在振動(dòng)問題，對(duì)原保留結(jié)構(gòu)無沖擊，不會(huì)產(chǎn)生微裂紋破壞，不影響結(jié)構(gòu)受力和使用壽命，這是其它類型的拆除方法無法做到的，因此此工法更適合于有保留結(jié)構(gòu)的混凝土的拆除施工。詳細(xì)內(nèi)容，你可以去看看他們官網(wǎng)看看。

動(dòng)與靜的定義是什么

釋義：《黃帝內(nèi)經(jīng)》中的一種房中之術(shù)。

注音：shí jìng shí dòng

造句：

誰懂七損八益、十動(dòng)十靜之術(shù)?

《黃帝素女經(jīng)》有十動(dòng)十靜,七損八益等強(qiáng)身壯體的技術(shù),都是基于“無搖汝精”四個(gè)字。

父愛是一座山峰，讓你的身心即使蒙受風(fēng)霜雨雪也冷靜動(dòng)搖；父愛是一片大海，讓你的靈魂即使碰到電閃雷鳴仍然仁厚寬容；父愛是廣闊的大陸，即使在我一事無成的時(shí)刻，也會(huì)容納我，把我納入他溫暖的胸膛。

養(yǎng)生先養(yǎng)身，養(yǎng)身先習(xí)動(dòng)；養(yǎng)生先養(yǎng)心，養(yǎng)心先習(xí)靜。有動(dòng)有靜，動(dòng)靜相濟(jì)，一張一松，預(yù)防百?。粍?dòng)后血通，血通氣行，氣行神爽，祛病健康；靜后而定，定后而安，安后神怡，無病健體。

生命在于運(yùn)動(dòng)，也在于靜養(yǎng)。養(yǎng)生宜動(dòng)，養(yǎng)心宜靜，動(dòng)靜適當(dāng)，形神共養(yǎng)，培元固本，才能使身心健康。

養(yǎng)身宜動(dòng)，養(yǎng)心宜靜。動(dòng)靜相濟(jì)，相輔相依。飲食有節(jié)，起居有時(shí)。多吃果蔬，多喝熱飲。食補(bǔ)藥補(bǔ)，二者兼重。祝健康長(zhǎng)壽！

結(jié)果表明，神經(jīng)模糊控制器不僅具有令人滿意的靜、動(dòng)態(tài)性能，而且具有很強(qiáng)的魯棒性和自適應(yīng)性。

并對(duì)Y38滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)做了計(jì)算和靜、動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)同計(jì)算結(jié)果吻合較好。

另外，對(duì)工作臺(tái)輸入輸出特性、靜動(dòng)態(tài)剛度和模態(tài)振型、以及受外力作用時(shí)產(chǎn)生的靜態(tài)位移誤差進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

同時(shí)據(jù)豐林大橋靜、動(dòng)荷載試驗(yàn)及外觀檢查結(jié)果，提出了加固補(bǔ)強(qiáng)的具體方法。

對(duì)官地混凝土重力壩進(jìn)行了三維靜動(dòng)力線彈性和非線性有限元分析。

男角兩腳靴底都在同一水平線上，以便在表演時(shí)靜動(dòng)分明。

簡(jiǎn)要闡述津?yàn)I輕軌靜動(dòng)載試驗(yàn)研究的目的、內(nèi)容、試驗(yàn)荷載與加載方法，重點(diǎn)給出三跨連續(xù)鋼混結(jié)合梁的靜動(dòng)載試驗(yàn)結(jié)果。

《漢》劇第24集田蚡向武帝傳授的“七損八益十靜十動(dòng)之術(shù)”,這句臺(tái)詞就是出自馬王堆出土帛書中有關(guān)房中術(shù)的記載。