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清华大学:高温干燥过程中混凝土内部湿热和力学行为的微观结构建模

论论资讯 | 2023-01-01 1热度

Drying Technology

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Microstructural modeling of moisture-thermal and mechanical behavior within concrete during drying at elevated temperatures

Shen J.; Xu Q.

Published:2023-01-01
DOI:10.1080/07373937.2023.2195667

研究背景

随着社会的发展,建筑结构的安全性和可靠性越来越受到人们的关注。在建筑结构的使用过程中,混凝土的受潮和干燥过程是一个非常重要的环节。然而,目前对于混凝土在高温下的干燥过程的研究还不够深入,这也给建筑结构的安全性带来了潜在的风险。

研究内容

本文提出了一种数值研究方法,用于分析混凝土在高温下的受潮和干燥过程中的水热力学和力学行为。首先,提出了一个水热耦合模型,以更好地描述热量和水分传输之间的强耦合关系。其次,基于部分饱和多孔介质的力学原理,建立了一个非线性弹性损伤本构模型。通过采用耦合水热模型的模拟结果,可以模拟混凝土在相应水热条件下的多孔介质行为、热化学损伤和水分损伤的分布情况。因此,可以模拟整个干燥过程中混凝土的力学性能演化。最后,本文还给出了在高温下干燥混凝土样品的应用实例。研究结果表明,所提出的水热力学力学模型具有在高温下数值模拟混凝土结构复杂耦合过程的潜在能力。

研究意义

本文提出的数值研究方法可以更好地理解混凝土在高温下的受潮和干燥过程中的水热力学和力学行为。同时,所提出的耦合水热力学力学模型可以更好地预测混凝土在高温下的力学性能演化,为建筑结构的安全性和可靠性提供了有力的数值支持。此外,研究方法的创新性也为混凝土在高温下的研究提供了新的思路和方法。

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