[发明专利]一种建筑垃圾离散元三维模型构建方法

摘要

本发明提供一种建筑垃圾离散元三维模型构建方法，涉及建筑垃圾再利用技术领域，根据建筑垃圾的材料特性，获取不规则颗粒轮廓图，建立更加贴合实际的颗粒簇(clump)模型代替传统球形颗粒来仿真不规律颗粒，利用PFC3D建立混合材料接触模型对混合材料进行模拟试验分析，解决实际试验仪器困难。发明主要步骤包括处理建筑垃圾、获取混凝土和砖块的轮廓图、通过PFC3D软件定义建筑垃圾的接触模型、制取试样、模拟直剪试验、参数标定和输出数据，并对于实行过程中的一些问题包括轮廓图获取、接触的定义、制样、参数标定都进行了较为详细的说明。

主权项

1.一种建筑垃圾离散元三维模型构建方法，其特征在于，包括：/n步骤一、处理建筑垃圾，将建筑垃圾破碎并筛分为混凝土块和砖块两类，根据混凝土块和砖块的大小将混凝土块和砖块分级别堆放；/n步骤二、获取轮廓图，根据混凝土块和砖块试样获取样品轮廓图；/n步骤三、通过PFC5.0软件生成颗粒簇模型：在PFC5.0软件中对轮廓图进行填充，填充的颗粒为刚性圆形小球，直到轮廓覆盖率达到实验所需精度；/n步骤四、定义建筑垃圾的接触模型，由于建筑垃圾直剪试验主要为混凝土、砖、墙三种材料类型，因此根据三种材料类型分别建立混凝土和砖、混凝土和墙、砖和墙、砖和砖、混凝土和混凝土五种接触，根据三种材料的性质，均选用线性模型；/n步骤五、制样阶段，将建立的颗粒簇模型，按照实验所需要的级配投入模拟实验装置剪切盒中，并对摩擦系数、密度、阻尼、刚度等数据参数进行定义，启动模拟实验装置剪切盒开始伺服混合体达到试验所需状态；/n步骤六、试验模拟，启动软件开始匀速剪切，并监测剪切位移和剪切应力等直剪试验必要参数；/n步骤七、输出数据：根据监测数据输出剪切应力和剪切位移关系图像；/n步骤八、参数标定，分别根据纯混凝土和纯砖直剪试验图像，参考以上步骤利用PFC分别标定出纯混凝土和纯砖的材料参数，再将所得数据应用于建筑垃圾材料模型参数，最终完成建筑垃圾三维离散元模型建立。/n