【摘要】：基于應(yīng)變等效原理與鋼纖維再生磚骨料混凝土(SFRBC)微元強度服從Weibull統(tǒng)計分布的規(guī)律,建立了SFRBC的統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型.為更好地反映SFRBC實際受壓情況,考慮材料殘余強度修正系數(shù)與損傷應(yīng)變閾值對模型的影響.基于分布參數(shù)模型曲線,擬合出考慮纖維摻量的纖維因子與分布參數(shù)的表達式,得出了以纖維因子為變量的統(tǒng)計損傷本構(gòu)曲線,并與試驗結(jié)果進行對比.結(jié)果表明:修正后的理論曲線與試驗曲線符合較好,能有效反映鋼纖維摻量的增加、SFRBC的韌性增強及宏觀平均強度提高等特點.通過分析SFRBC的累計損傷演化過程可知:纖維摻量的增加可有效延緩SFRBC在峰后的累計損傷發(fā)展以及損傷發(fā)展速率,模型曲線的下降度應(yīng)變硬化明顯,其韌性及延性隨纖維摻量的增加而得到不同程度的增強.
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圖片說明： 圖２不同纖維摻量試件的破壞形態(tài)壞，且加入纖維重合；而在ＳＦＲＢＣ３～ＳＦＲＢＣ５試件中，由于纖維摻量的增加，有效抑制了裂縫的發(fā)展，當(dāng)荷載達到極限荷載后試件沒有立即破壞，荷載由峰值處逐的再生磚骨料混凝土具有穩(wěn)定、平１—ＳＦＲＢＣ１；２—ＳＦＲＢＣ２；３—ＳＦＲＢＣ３；４—ＳＦＲＢＣ４；５—ＳＦＲＢＣ５．圖３試驗應(yīng)力－應(yīng)變曲線緩的下降段，曲線比較飽和，具有一定的殘余強度，說明鋼纖維的加入有效增加混凝土后期的韌性及延性．表１為每組棱柱體應(yīng)力－應(yīng)變曲線上的特征點參數(shù)的試驗平均值．表中：Ｆｐ為鋼纖維再生磚骨料混凝土峰值荷載；σ０．２為殘余應(yīng)力；ε０．８５為極表１棱柱體應(yīng)力－應(yīng)度曲線特征點參數(shù)的試驗平均值編號Ｆｐ／ｋＮσｐ／ＭＰａσ０．２／ＭＰａεｐ／１０－３ε０．８５／１０－３Ｅ０／ＧＰａＥｍ／ＭＰａＳＦＲＢＣ１３９３．８１７．５０３．５０２．７１４．０６１０．８０３６４８１ＳＦＲＢＣ２４５６．７２０．３０４．０６２．９３４．５４１１．６９５７０００ＳＦＲＢＣ３４１３．９１８．４１３．６８３．５２４．５９９．０５６５３０６ＳＦＲＢＣ４４００．５１７．８１３．５６２．９１６．２０１２．４３９６１３８ＳＦＲＢＣ５４５９．１２０．３６４．０８３．５０６．２１１２．６６７５８２８限應(yīng)變；Ｅｍ為割線模量．３模型及參數(shù)探討與驗證３．１損傷修正系數(shù)確定及分布參數(shù)對本構(gòu)關(guān)系影響為合理確定ＳＦＲＢＣ的損傷修正系數(shù)β以反映其破壞殘余強度，以ＳＦＲＢＣ３為例，當(dāng)β分別為１．００，０．９
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圖片說明： １—ｍ＝１．３６；２—ｍ－１．８６；３—ｍ＝２．３６；４—ｍ＝２．８６；５—ｍ＝３．３６．圖５不同ｍ值下的統(tǒng)計損傷應(yīng)力－應(yīng)變曲線１—Ｓ０＝２２．２７；２—Ｓ０＝２７．２７；３—Ｓ０＝３２．２７；４—Ｓ０＝３７．２７；５—Ｓ０＝４２．２７．圖６不同Ｓ０值下的統(tǒng)計損傷應(yīng)力－應(yīng)變曲線ａ．ｍ的取值對曲線的線性上升段影響不大；當(dāng)應(yīng)力達到某一值時，隨著ｍ的增大，ＳＦＲＢＣ的峰值應(yīng)力與應(yīng)變均有不同程度的增大，殘余強度呈現(xiàn)不同程度的減�。划�(dāng)應(yīng)力達到峰值應(yīng)力后，曲線斜率隨著ｍ值的增大而增大，即材料的脆性逐步增強．ｍ主要反映鋼纖維再生磚骨料混凝土材料內(nèi)部微元強度的分布集中程度以及材料的脆性程度．ｂ．Ｓ０的取值對曲線的線性上升段影響不大；當(dāng)應(yīng)力增大到某一值時，曲線開始出現(xiàn)明顯變化，主要表現(xiàn)為材料的峰值應(yīng)力、應(yīng)變以及殘余應(yīng)力隨著Ｓ０的增大而呈現(xiàn)不同程度的增大．因此，Ｓ０主要反映鋼纖維再生磚骨料混凝土宏觀統(tǒng)計平均強度的大小，又因應(yīng)力－應(yīng)變?nèi)�在峰值應(yīng)力后近似呈平行排列，故Ｓ０的取值不影響曲線峰后的弱化模量．３．２纖維因子λ對ｍ和Ｓ０的影響為建立考慮不同纖維摻量的再生磚骨料混凝土的統(tǒng)計損傷本構(gòu)關(guān)系，引入考慮纖維摻量的纖維因子λ來描述鋼纖維摻量對再生磚混凝土統(tǒng)計損傷的影響．纖維因子λ的計算式為［１５］λ＝ηＶｆｌ／ｄ，式中：η為纖維黏結(jié)系數(shù)，，與纖維的幾何特性有關(guān)，波紋型鋼纖維的η取為１．２；Ｖｆ為纖維體積分數(shù)；ｌ和ｄ分別為
【作者單位】： 西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院;中鐵一局集團有限公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51578446;51378416) 長江學(xué)者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃資助項目(IRT13089)
【分類號】：TU528

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本文編號：2513847