基于CT图像的建筑混凝土破裂细观结构智能处理分析  

Architecture concrete mesostructure analysis based on CT image fracture process

作　　者：赵亮[1,2] 李昌华[1] 党发宁[3] 陈登峰[1] 毛建东[1] 

机构地区：[1]西安建筑科技大学信息与控制工程学院,陕西西安710055 [2]西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055 [3]西安理工大学岩土工程研究所,陕西西安710048

出　　处：《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》2010年第5期751-756,共6页Journal of Xi'an University of Architecture & Technology(Natural Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50878176);国家自然科学基金重点资助项目(90510017);国家自然科学基金资助项目(50679073);西安市科技计划资助项目(CXY1014(3));西安建筑科技大学青年基金资助项目(QN0925)

摘　　要：首先利用CT扫描技术对混凝土在单轴静压条件下破裂过程进行了扫描观测.从CT图中看出,混凝上试件的裂纹一般围绕骨料在砂浆中扩展,显示骨料的高强度影响,但裂纹与骨料大角度相交时也会切断骨料向前扩展.说明砂浆区域尤其是砂浆与骨料的粘结面是研究混凝土破损的关键区域.其次,根据CT图像成像的特征,利用改进的动态METROPOLIS方法(MMD)对混凝土一个扫描断面的4个应力阶段的CT图像进行了分析,对混凝土断面进行了分类,获得清晰的骨料,砂浆,裂纹或孔洞的空间位置分布.从分类图中可以看出裂纹或孔洞分布随应力经过压密,后扩容,CT尺度裂纹扩展,最后达到破坏的变化过程.分类后的图像反映出材料的空间分布,简化后续CT数统计分析,为得到真实混凝土细观结构的有限元网络提供了重要的手段.Scanning observation on meso evolution of fracture in concrete is carried out by means of computerized tomography （CT） on uniaxial compressive condition.The cracks in the mortar expansion,in particular,the bond of mortar and aggregate which is key regions of concrete damaged,are drawn out through CT image and CT data,and the destruction process of the concrete can be divided into four stakes,compression,enlargement,the expansion of the CT crack,and destruction.According to the character of CT image,MMD is used to analyze the CT images of the concrete specimens in 4 stages of deformation.The components of the CT images are classified and the spatial distributions of crack or cavity,mortar and aggregate are obtained.The variation process of the relationship between distributions of crack or cavity magnitude and stress are obtained from classification maps.The specimens experienced the process of condensed,volume expansion,crack propagation,coalescence and failure.The method can not only reflect the spatial distribution of the materials but also simplify the analysls that follow.

关 键 词：混凝土 CT图像 细观结构 MMD 

分 类 号：TU317[建筑科学—结构工程]