【摘要】：在此之前，对混凝土细观力学的数值模拟研究主要限于平面问题。大坝大骨料混凝土骨料含量高达60%～70%。作者提出了“被占区域剔除”法或称“占位域剔除”法。该方法能够较有效地完成在一定区域内高含量骨料的投放。所谓“被占区域剔除”法，首先以小于最小骨料半径的步长将试件区域剖分为立方体单元，将贴近边界的单元“剔除”。在确定剩下的骨料位置时，将不会选取这些已被剔除的单元。
在混凝土细观力学研究中，骨料的尺寸、形状和分布直接影响混凝土力学特性。为了反映混凝土细观结构的不均匀性，要对其进行细观力学数值模拟，人们提出了许多研究混凝土损伤断裂过程的细观力学模型，如格构模型、随机力学特性模型和随机骨料模型等。在此之前，对混凝土细观力学的数值模拟研究主要限于平面问题。尽管有些三维骨料模型的研究，但基本上停留在对“凸形”多面体骨料随机投放算法的研究，并且骨料含量低，没有考虑实际骨料级配。大坝大骨料混凝土骨料含量高达60%～70%。因此，按混凝土实际级配的骨料比例，对随机骨料颗粒空间定位，是建模中的主要困难。高效率的骨料投放算法是进行混凝土细观力学分析的前提和基础。
在混凝土试件区域内直接完成随机骨料的投放，特别是在骨料含量较高时，是很难实现的。作者（马怀发，2005）提出了“被占区域剔除”法或称“占位域剔除”法。该方法能够较有效地完成在一定区域内高含量骨料的投放。所谓“被占区域剔除”法，首先以小于最小骨料半径的步长将试件区域剖分为立方体单元，将贴近边界的单元“剔除”。然后用蒙特卡罗方法等几率地从“内部单元”中随机选取某一单元，再在该单元区域内等几率地随机选取坐标点，并判断以该点为球心的某种粒径的骨料是否侵入已经确定的骨料所占据的区域，若侵入已经确定的骨料，则另选取其他单元；否则，即可确定该骨料的位置。若某单元到以确定骨料球心的最大距离小于其半径与最小骨料半径之和，则将该单元“剔除”。在确定剩下的骨料位置时，将不会选取这些已被剔除的单元。用该方法也可提高二维随机骨料生成程序的效率。(www.xing528.com)
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