水工沥青混凝土动力特性及数值模拟

图书信息

作者：刘云贺,宁致远,李炎隆著著

出版社：科学出版社

定价：198.00

ISBN：9787030829573

出版时间：2026-03-01

分类：图书,行业职业,建筑,建筑工程

商品介绍

目录

前言

第1章绪论1

1.1研究背景及意义1

1.2水工沥青混凝土动力特性研究进展2

1.2.1水工沥青混凝土宏细观动力特性2

1.2.2水工沥青混凝土力学性能数值模拟5

1.2.3水工沥青混凝土动力本构模型6

1.3本书主要内容9

参考文献10

第2章水工沥青混凝土动力特性影响因素分析16

2.1引言16

2.2水工沥青混凝土力学性能的影响因素17

2.2.1配合比17

2.2.2温度18

2.2.3成型方法19

2.2.4尺寸效应20

2.2.5试验条件20

2.3水工沥青混凝土力学性能的动态效应21

2.4动荷载作用下材料破坏的物理机制22

2.4.1黏性效应22

2.4.2惯性约束效应23

2.4.3微裂纹演化效应23

2.5本章小结24

参考文献25

第3章水工沥青混凝土动态抗压力学特性研究26

3.1引言26

3.2水工沥青混凝土动态抗压试验方法27

3.2.1原材料及性能检测27

3.2.2配合比与试件制备28

3.2.3试验方案29

3.2.4试验装置及步骤29

3.3不同温度条件下水工沥青混凝土动态抗压力学特性30

3.3.1应力-应变曲线30

3.3.2抗压强度32

3.3.3压缩模量37

3.3.4峰值应变40

3.4初始静载对水工沥青混凝土动态抗压力学特性的影响42

3.4.1应力-应变曲线42

3.4.2抗压强度43

3.4.3变形模量46

3.4.4动态应变48

3.5对动态抗压力学特性的讨论49

3.6本章小结51

参考文献51

第4章水工沥青混凝土动态抗压渐进破坏过程研究54

4.1引言54

4.2基于CT技术的实时加载试验方法55

4.2.1CT实时加载测试系统55

4.2.2CT实时加载试验方案56

4.2.3数字图像处理技术58

4.3动态抗压渐进破坏过程59

4.3.1细观结构特征59

4.3.2破裂特征64

4.3.3破坏过程66

4.4裂纹动态演化特征68

4.4.1裂纹空间分布特征68

4.4.2裂纹体积分布特征71

4.4.3裂纹形态分布特征75

4.4.4裂纹分形维数特征77

4.5内部变形场演变规律79

4.5.1数字体图像相关法79

4.5.2位移场83

4.5.3应变场89

4.5.4非均匀变形破坏机理96

4.6本章小结97

参考文献98

第5章水工沥青混凝土动态抗拉力学特性研究101

5.1引言101

5.2水工沥青混凝土动态抗拉试验102

5.2.1试件设计和制备102

5.2.2试验装置103

5.2.3试验方案104

5.2.4试验步骤106

5.3不同温度条件下水工沥青混凝土动态抗拉力学特性107

5.3.1应力-应变曲线107

5.3.2抗拉强度108

5.3.3拉伸模量112

5.3.4峰值应变116

5.4应力水平对水工沥青混凝土动态抗拉力学特性的影响117

5.4.1滞回曲线117

5.4.2动模量120

5.4.3动应变123

5.4.4阻尼比125

5.4.5循环拉伸寿命预测模型128

5.5对动态抗拉力学特性的讨论133

5.6本章小结135

参考文献136

第6章水工沥青混凝土动态拉伸微裂纹扩展机制研究139

6.1引言139

6.2声发射原位实时监测方法140

6.2.1声发射原理140

6.2.2声发射监测系统141

6.2.3基于声发射技术的分析方法142

6.3动态抗拉破坏特征145

6.3.1微裂纹扩展频度145

6.3.2微裂纹活动强度154

6.3.3微裂纹分布特征161

6.4动态抗拉破坏机制168

6.4.1破坏模式的影响因素168

6.4.2微裂纹事件分类177

6.4.3微裂纹扩展机制182

6.5本章小结187

参考文献188

第7章水工沥青混凝土动力特性细观数值模拟190

7.1引言190

7.2离散元接触类别和计算过程191

7.2.1离散元计算假定191

7.2.2离散元接触类别191

7.2.3离散元计算过程192

7.3黏-弹性损伤接触模型196

7.3.1接触力-位移方程196

7.3.2损伤变量198

7.3.3能量演化200

7.3.4计算流程201

7.4黏-弹性损伤接触模型验证202

7.4.1数值计算模型的建立202

7.4.2黏-弹性损伤接触模型验证203

7.5动力特性细观数值模拟205

7.5.1动态抗压细观数值模拟206

7.5.2动态抗拉细观数值模拟210

7.6关键参数敏感性分析214

7.6.1损伤演化系数214

7.6.2黏性系数217

7.7本章小结220

参考文献221

第8章水工沥青混凝土动力本构模型及应用223

8.1引言223

8.2双模量动力本构模型224

8.2.1沥青混凝土双模量特性224

8.2.2双模量本构模型基本理论226

8.2.3双模量动力本构模型建立228

8.3双模量动力本构模型数值求解及验证231

8.3.1数值求解231

8.3.2模型验证235

8.4基于双模量动力本构模型的沥青混凝土心墙动力响应238

8.4.1数值计算模型238

8.4.2计算参数238

8.4.3地震动输入241

8.4.4地震响应特性242

8.5本章小结252

参考文献253

内容简介

本书通过介绍水工沥青混凝土在库坝防渗工程中的应用背景、宏细观动力特性及数值模拟，从宏观和细观层面系统分析水工沥青混凝土动态抗拉和抗压特性的演化规律，探明动荷载作用下水工沥青混凝土的渐进破坏过程及微裂纹扩展机制，基于离散元数值平台构建黏-弹性损伤接触模型，提出水工沥青混凝土动力特性细观数值模拟方法；针对动态压缩和拉伸模量的差异性规律，建立水工沥青混凝土双模量动力本构模型，并基于该模型对某沥青混凝土堆石坝开展地震时程分析，以期为高烈度区沥青混凝土堆石坝的抗震安全提供技术支撑。

本书可供水利工程、土木工程等领域研究人员和工程技术人员，以及相关专业高校师生参考使用。