基于三维细观模型的玄武岩纤维混凝土数值模拟

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作   者：

熊汪;  覃书豪;  彭定东;  周超;  吴辽;  王玲玲; 

作者机构：

贵州大学土木建筑工程学院; 

关键词：

力学性能;  玄武岩纤维混凝土;  数值模拟;  三维细观模型;  纤维掺量; 

期刊名称：

建筑科学与工程学报

i s s n：

1673-2049

年卷期：

2024 年 41 卷 001 期

页   码：

181-190

摘   要：

基于玄武岩纤维-砂浆界面的相关理论和试验数据,提出一种建立小直径纤维-骨料混凝土细观模型的方法,研究玄武岩纤维混凝土的损伤演化和纤维对混凝土的增强机理.通过建立的随机纤维-骨料混凝土三维细观模型预测和验证了玄武岩纤维混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和抗折强度等力学性能,并从细观角度分析了混凝土的损伤演化和纤维的作用机理;建立不同分布形式、不同纤维掺量的随机纤维-骨料混凝土模型,研究了细观模型的力学稳定性及纤维掺量对混凝土的影响规律.结果表明:基于该方法建立的细观模型在预测玄武岩纤维混凝土静态力学性能方面具有较高的可靠性;混凝土损伤首先发生在较大基体变形的薄弱界面过渡区,并随着荷载的增加延展、联接,最终导致试件的整体破坏;玄武岩纤维具有抵抗基体变形的约束作用,对混凝土力学性能影响明显;纤维掺量小于1.5%时,掺量越大,增强效果越明显.