基于PFC流固耦合的细观尺度混凝土水力劈裂研究

摘要

针对其他数值方法模拟水力劈裂的局限性,基于PFC颗粒离散元法建立了细观尺度混凝土水力劈裂流固耦合模型.模拟中提取随机圆形骨料信息生成不规则多边形骨料三相细观模型,通过平行粘结体现界面相力学,流体域之间管流体现混凝土各相渗流特性,并且各相取各自的平行粘结力学及渗透参数.通过创建存储渗流管道信息的链表,确保了渗流管道孔径与颗粒间作用力的耦合关系.将改进的流固耦合模型结果与试验结果进行对比,验证了所建模型的合理性.开展不同轴压作用下的混凝土水力劈裂数值试验,得到的临界水压随轴压的增加而线性增大,且模型表现为法向张拉破坏.该细观模型为进一步研究复杂受力状态下混凝土水力劈裂的细观破坏机理提供了新途径.