[发明专利]基于细观组构模拟的混凝土应力松弛性质预测方法

权利要求书

1.一种基于细观组构模拟的混凝土应力松弛性质预测方法，其特征在于，步骤如下： 

(1)、混凝土组构成分及比例鉴定 

(2)、各单成分试样制备 

(3)、各单成分试样分别进行应力松弛试验 

(4)、建立各单成分试样的应力松弛模型 

(5)、反演获得单成分试样的应力松弛参数 

(6)、混凝土试样按成分比例的随机几何建模 

(7)、混凝土试样的应力松弛性质计算预测。 

2.根据权利要求1所述的基于细观组构模拟的混凝土应力松弛性质预测方法，其特征在于，混凝土组构成分及比例鉴定，具体方法如下：查明混凝土的组构成分及体积配合比，作为几何网格建模的比例依据。 

3.根据权利要求1所述的基于细观组构模拟的混凝土应力松弛性质预测方法，其特征在于，各单成分试样制备，具体方法如下：采集各单成分试样分别加工成直径与高度之比为1：2的圆柱形试样，要求圆柱形试样两端面的不平整度偏差为±0.05毫米，以消除试样离散性的影响；也可以制备成150mm×150mm×150mm的方型试样或更大尺寸的试样。 

4.根据权利要求1所述的基于细观组构模拟的混凝土应力松弛性质预测方法，其特征在于，各单成分试样分别进行应力松弛试验，具体方法如下：采用三轴流变仪进行单轴或多轴的应力松弛试验；围压和轴向应变施加水平可根据实际混凝土的瞬时力学实验结果进行调整，一般地，围压σ₃可取0～50MPa，轴向应变ε₁可取试样瞬时抗压强度对应轴向应变的60％～90％。 

5.根据权利要求1所述的基于细观组构模拟的混凝土应力松弛性质预测 方法，其特征在于，建立各单成分试样的应力松弛模型，具体方法如下：根据单成分试样的应力松弛试验曲线，分析松弛特征，建立相应的应力松弛力学模型；如果应力松弛曲线表现出完全松弛特性，即应力随时间增长逐渐减小到0，可以选用Burgers模型；如果应力松弛曲线表现出不完全松弛特性，即应力随时间增长逐渐减小到不为0的常数，可以选用西原模型。 

6.根据权利要求1所述的基于细观组构模拟的混凝土应力松弛性质预测方法，其特征在于，反演获得单成分试样的应力松弛参数，具体方法如下：根据上述建立的应力松弛模型，采用最小二乘法参数反演方法获得单成分试样的应力松弛参数；即通过不断调整力学参数，使计算曲线逐渐逼近试验曲线，通过多步迭代计算如果计算曲线与试验曲线吻合较好，拟合误差在设定的范围之内，即认为该参数为最终所求的应力松弛参数。 

7.根据权利要求1所述的基于细观组构模拟的混凝土应力松弛性质预测方法，其特征在于，混凝土试样按成分比例的随机几何建模，具体方法如下：根据实际混凝土试样的几何尺寸，在数值软件中建立相应的几何模型，并剖分网格，网格尺寸小于1mm；根据混凝土试样成分的不同，将网格单元划分为不同的材料分组，每一个网格单元的材料分组随机设置，但保证所有网格单元的整体数量按照组构成分的比例分布。 

8.根据权利要求1所述的基于细观组构模拟的混凝土应力松弛性质预测方法，其特征在于，混凝土试样的应力松弛性质计算预测，具体方法如下：将上述步骤获得的单成分试样的应力松弛模型和应力松弛参数应用到混凝土试样的网格模型中，用数值软件进行应力松弛计算，可以得到混凝土试样的应力松弛计算曲线，从而对混凝土试样的应力松弛性质进行预测。