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本文从细观层次上分析了混凝土的内部结构,把混凝土看作是由粗骨料、硬化水泥砂浆及两者之间的过渡层组成的非均匀三相复合材料。应用蒙特卡罗方法,在平面上随机地确定骨料的位置,产生出随机骨料结构,并进行网格自动剖分,根据其空间位置确定各单元所属的相,分配相应的材料特性给相应的单元,用以代表骨料、砂浆及两者之间的过渡层。应用位移控制法追踪混凝土材料破坏过程中应力应变的关系及相应的破坏过程图。 鉴于界面元离散模型中的块体元可以为任意形状,块体元交界面的界面又能描述滑移或开裂现象,将其应用于混凝土多相材料的细观力学行为分析及其对宏观性能的影响是很合适的。 本文介绍了混凝土细观结构的界面元离散仿真模型计算方法,论述并验证了细观模型的正确性,对混凝土单轴抗拉试验、单轴抗压试验、劈裂试验、三点弯曲及裂纹扩展破坏过程进行了数值模拟。 本文旨在应用界面元方法研究混凝土的细观结构与宏观力学性能的关系,为混凝土力学性能的数值模拟及界面元的推广开辟新的途径。