以離散元素法模擬自充填混凝土流動行為之參數研究

Abstract

自921地震之後對耐震結構的需求及施工品質的要求，自充填混凝土因為其免搗實免振動及良好的自充填性而受到矚目並蓬勃發展。為使實驗室中反覆測試之新拌混凝土之性質試驗能夠加以簡化以及改善自充填混凝土施工之品質，本文以離散元素法（Discrete Element Method, DEM）模擬自充填混凝土之流動行為，並對其模擬程式使用之參數進行探討研究。 本文以離散元素法之模擬方式為將自充填混凝土視為粗骨材與水泥砂漿漿體之二相材料，並分別就砂漿之模擬流動以及自充填混凝土之模擬流動行為作接觸參數之探討。砂漿漿體模擬部分以砂漿V漏斗試驗所得到之黏滯性指標（Rm）以及砂漿L箱型試驗得到之流動性指標（Bm）作為流動性質之探討範圍。結論中根據試驗所得之參數範圍作出對於各變動參數項目的設定值之建議設定範圍，並討論其流動行為之合理性。 除了砂漿及骨材模擬顆粒之參數範圍測試試驗以外，對於自充填混凝土模擬顆粒部分進行含有鋼筋間距障礙之混凝土之L箱型試驗以及梁柱接頭的充填行為模擬。觀察以離散元素法模擬之自充填混凝土顆粒流的鋼筋間隙通過能力及流動行為，並就自充填混凝土進行之梁柱接頭澆置行為，探討當改變不同粗骨材顆粒級配之自充填混凝土模擬顆粒流對於充填後之離散元素顆粒孔隙多寡的影響。