基于扩展有限元法的混凝土细观断裂破坏过程模拟

被引：25

作者：

杜修力

金浏

黄景琦

机构：

[1] 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室

来源：

计算力学学报 | 2012年 / 29卷 / 06期

关键词：

扩展有限元; 混凝土; 细观力学; 断裂破坏;

D O I：

暂无

中图分类号：

TU528.1 [普通混凝土];

学科分类号：

摘要：

扩展有限元法(XFEM)是分析不连续力学问题(特别是断裂问题)的一种有效的数值方法。在常规的有限元位移模式中,基于单位分解的思想加入一个跳跃函数和渐进缝尖位移场来对不连续体附近的节点自由度进行局部加强,从而反映了位移的不连续性。介绍了扩展有限元的基本原理,给出了扩展有限元进行混凝土开裂及裂纹扩展的分析方法,最后采用扩展有限元法模拟了湿筛混凝土单轴拉伸作用下及Winkler L-型混凝土板的细观断裂破坏过程。分析了混凝土裂纹萌生、扩展的过程及破坏形态,数值结果与实验结果吻合良好。研究表明:扩展有限元法通过特定的位移模式,使裂纹两侧不连续位移场的表达独立于网格划分,能有效地模拟混凝土材料细观断裂破坏过程。

引用

页码：940 / 947

页数：8

共 13 条

[1] 混凝土材料宏观力学特性分析的细观单元等效化模型 [J].

杜修力 ;

金浏 .

计算力学学报, 2012, 29 (05) :654-661

[2] 非均质材料热传导问题的扩展有限元法 [J].

余天堂 ;

万林林 .

计算力学学报, 2011, 28 (06) :884-890

[3] 一种曲折裂纹尖端单元位移场的构造方法 [J].

方修君 ;

金峰 ;

寇立夯 ;

王进廷 .

计算力学学报, 2010, 27 (01) :95-101

[4] 大坝混凝土三维细观力学数值模型研究 [J].

马怀发 ;

陈厚群 ;

吴建平 ;

黎保琨 .

计算力学学报, 2008, (02) :241-247

[5] 混凝土断裂过程的力学模型与数值模拟 [J].

朱万成 ;

唐春安 ;

赵启林 ;

卓家寿 .

力学进展, 2002, (04) :579-598

[6] 混凝土破坏理论研究进展 [J].

郭少华 .

力学进展, 1993, (04) :520-529

[7]

固体力学发展趋势[M]. 北京理工大学出版社 , 黄克智, 1995

[8]

Meso-structural study of concrete fracture using interface elements. I: numerical model and tensile behavior[J] . Carlos M. López,Ignacio Carol,Antonio Aguado.Materials and Structures . 2008 (3)

[9]

An extended finite element method with higher-order elements for curved cracks[J] . F. L. Stazi,E. Budyn,J. Chessa,T. Belytschko.Computational Mechanics . 2003 (1-2)

[10]

Fracture mechanisms in particle composites: statistical aspects in lattice type analysis[J] . Jan G.M van Mier,Marcel R.A van Vliet,Tai K Wang.Mechanics of Materials . 2002 (11)

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