Page 75 - 2022年第53卷第2期

图 12 某大坝混凝土三维细观结构生成实例

图 13 不同骨料体积含量下效率对比
体积含量下的效率优势更为明显。

5 结论

本文提出了一种新的全级配混凝土三维细观结构生成方法，并研发了全级配混凝土三维细观结
构自动生成软件 AutoGMC3D。通过在投放域内形成具有空间结构的多重点云以及骨料分级聚合，可
以实现骨料的高效投放和满足全级配混凝土高骨料含量的要求。基于多重点云与分级聚合的全级配
混凝土三维细观结构高效生成方法的主要特点及优点是：（1）模拟混凝土生产系统中的成品骨料库，
建立分级骨料库，避免了在三维细观结构生成过程中耗时生成数量众多的骨料；（2）利用与各粒级骨
料粒径相适应的多重离散点云并动态更新点云状态，减少了投放骨料的尝试次数；（3）基于多重点云
的空间结构，直接确定当前投放骨料的邻近已投骨料并实现点云状态的快速更新，大幅提高了骨料
投放效率；（4）将各粒级中未能成功投放的骨料“聚合”到该粒级成功投放的骨料中，实现了在不改变
设计级配条件下生成高骨料体积含量的全级配混凝土三维细观结构。
实例以及与其他方法的对比分析表明，采用本文方法可高效生成骨料体积含量达 60%以上的全
级配混凝土三维细观结构，为开展全级配混凝土细观精细仿真奠定了基础。

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