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本文将橡胶混凝土视为由骨料和橡胶基体组成的二相复合材料。
通过计算机仿真模拟,研究了橡胶基混凝土非均质材料分析和设计的新思路。首先,采用数字图像处理技术对新型桥面铺装材料橡胶混凝土的细观结构进行了分析,重点研究了材料骨料的几何结构及其统计特性。提出了一种有效的多边形拟合快速算法,用多边形拟合骨料,并统计骨料的边数、骨料面积和多边形的夹角分布等,得到描述多边形骨料边数的随机性分布的概率函数,从而解决了随机骨料模型的不同多边形个数的选择问题。在细观层次上,根据蒙特卡罗随机抽样原理,运用Borland C++语言在计算机上生成与真实混凝土相类似的铺装材料二维多边形随机骨料混凝土结构模型,并应用有限元软件ANSYS对骨料和橡胶基体进行网格划分,单元形状采用三角形网格更有利于计算收敛。采用有限元计算方法,对轴向受压的圆柱体橡胶混凝土试件进行数值模拟。本文运用了此数值模拟方法初步分析了新型桥面铺装材料的静态力学性能。研究表明这种数值模拟方法可为下一步进行计算机模拟试验及材料设计打下基础。