3D打印拓扑优化混凝土基础受压性能研究

学术精汇

作者：

蒋友宝*1 高鹏翔1 2 张明亮3 4 周芷萱1 戈畅1

作者单位：

1. 长沙理工大学土木与环境工程学院2. 重庆大学土木工程学院3. 湖南建工集团有限公司4. 湖南建设投资集团有限责任公司

摘要：

结合试验与有限元分析（FEA），探究3D打印拓扑优化混凝土基础的受压性能。采用变密度法对矩形混凝土独立基础进行拓扑优化设计，并利用3D打印技术制作基础试件，随后开展轴压、偏压加载试验及有限元分析。结果表明：3D打印拓扑优化混凝土基础试件的破坏裂缝形态与现浇基础试件存在差异，轴压时呈现弯曲裂缝、冲切斜裂缝及折线状裂缝；偏压时为弯曲裂缝及冲切斜裂缝。该基础试件承载性能优异，当体积为现浇基础试件的30%时，极限承载力仅下降约25.0%；当偏心距由1/30基础宽度增至1/5基础宽度时，极限承载力下降约31.9%。

关键词：

3D打印混凝土基础裂缝开展受压性能有限元分析

刊期：

2026，2（29）

所属栏目：

学术论文

基金资助：

湖南省百科基金重点资助项目(2026JJ30060),国家自然科学基金资助项目(52378126),湖南建工集团有限公司科技重大专项(JGJTK2022-13)

分类号：

TU398+.9

DOI：

10.3969/j.issn.1007⁃9629.2026.02.008

页数：

页码：

211-222

来源期刊

建筑材料学报

Journal of Building Materials