透水混凝土是海绵城市建设中必不可少的路面材料,其内部存在大量的孔隙使得路面积水能够顺利流入土壤中以补充地下水资源。众多学者对透水混凝土的性能做了大量的研究,研究表明:其内部大量不规则的孔隙对材料性能的影响是至关重要的。为分析孔隙结构特征对透水混凝土的具体影响,本文采用室内试验和数值模拟相结合的方法来探讨透水混凝土的性能。首先以骨料粒径和孔隙率为主要变量分析其物理力学特性,其次通过透水混凝土剖面图像进行孔隙特征分析,最后根据孔隙特征建立随机孔隙有限元模型并开展透水混凝土二维模型的力学特性研究。相关研究成果如下:(1)以不同的设计孔隙率为变量,制备骨料级配为G1和G2且边长为100mm的立方体试件,所制备的试件用于分析抗压强度试验以及试件孔隙率测定试验。其中抗压试验数据表明:相同的骨料粒径试件中试件的抗压强度随着孔隙率的增大而降低;当试件孔隙率相同时,试件抗压强度随着骨料粒径的增大而变大。孔隙率测定试验表明:试件的有效孔隙率与孔隙率之间存在二次项关系且骨料粒径越大有效孔隙占总空隙的比值就越大。(2)通过对透水混凝土试件进行纵向切割并打磨平整后,借助PHOTOSHOP、IMAGE PROPLUS、MINITAB等软件分别对平面孔隙的面积大小、形状特征这两个参数进行分析。对孔隙面积大小分析发现:平面孔隙率与试件孔隙率呈较高的线性相关性。对孔隙形状特征的分析文中通过引入等效直径和圆度两个参数来表征,并探讨了孔隙率以及骨料粒径对孔隙形状特征的影响,分析结果表明:骨料粒径越大孔隙的平均等效直径越大,而孔隙率的变化对平均等效直径的影响甚微;骨料粒径和孔隙率对平面孔隙的圆度影响都很小,平均圆度值均在2左右变化说明孔隙长轴近似是短轴的两倍。(3)根据分析所得的平面孔隙面积大小和形状特征两个参数数据,利用有限元软件ANSYS结合上述孔隙参数数据,来建立不同孔隙率的圆形和椭圆形二维随机孔隙有限元模型并进行模拟受压分析。模拟结果表明:孔隙率越大对试件的综合模量衰减就越多;相同孔隙率的试件中孔隙形状的不同对模量的衰减也不同,椭圆形孔隙对模量的衰减更大。随着模型孔隙率的提高,在相同的荷载作用下,孔隙率大的试件中孔隙周围应力集中的区域更广;在荷载作用下试件的竖向位移从顶部至底部逐渐减小;在同一种孔隙形状下,试件的竖向位移随着孔隙率的增大而变大,其中椭圆形孔隙试件的竖向位移比圆形孔隙试件的竖向位移要大。