Page 77 - 2022年第53卷第2期

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Efficient generation approach of 3D mesostructure of fully-graded concrete based on
multilevel point cloud and multi-clustering

XU Lei，JIANG Lei，ZHOU Changqiao，REN Qingwen
（College of Water Conservancy and Hydropower Engineering，Hohai University，Nanjing 210098，China）

Abstract： An efficient generation approach of the 3D mesostructure of fully-graded concrete with high
coarse aggregate volume content is presented in this paper. Through establishing the random aggregate tank
for each grading segment in advance， the rapid aggregate selection can be achieved. The multilevel point
cloud with spatial structure is constructed within the specimen， which can greatly improve the 3D meso⁃
structure generation efficiency of fully-graded concrete. In addition， the aggregate volume loss caused by a
small amount of failed aggregates can be compensated by taking use of the proposed aggregate multi-cluster⁃
ing technique. A practical example and comparative analysis show that the proposed method can efficiently
generate the 3D mesostructure of fully-graded concrete with aggregate volume content of more than 60% on
the premise of satisfying the requirement of the grading design， which can provide a solid foundation for
the fine mesoscale simulation of fully-graded concrete.
Keywords：fully-graded concrete；3D mesostructure；multilevel point cloud；multi-clustering

（责任编辑：耿庆斋）

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