研究了超高性能纖維混凝土（UHPFRC）的抗拉、抗壓性能,并與普通強度混凝土（NC）進行了對比。通過圓柱體、立方體抗壓試驗、棱柱體彎曲試驗和圓柱體劈裂拉伸試驗評估材料在壓縮和拉伸下的極限承載力與彈性模量。采用有限元軟件ABAQUS對UHPFRC的力學性能進行了模擬。結(jié)果表明:在缺乏試驗數(shù)據(jù)的情況下,利用塑性損傷本構(gòu)（CDP）模型定義UHPFRC能夠較好地模擬該種材料的力學性能,兩者吻合性較好。 

【文章來源】：新型建筑材料. 2020,47(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

UHPFRC試件

由圖2可知，UHPFRC由于鋼纖維的存在，即使試件不能繼續(xù)承受荷載時，仍沒有發(fā)生完全破碎。5個UHPFRC和5個NC圓柱體試件抗壓應力-應變曲線見圖3，通過該曲線可以求出試件的抗壓強度和彈性模量。由于UHPFRC的應力-應變曲線與NC的不同，根據(jù)文獻[3]的建議使用相當于極限抗壓強度10%和30%的數(shù)值來計算彈性模量。計算得到的抗壓強度與彈性模量見表3。

5個UHPFRC和5個NC圓柱體試件抗壓應力-應變曲線見圖3，通過該曲線可以求出試件的抗壓強度和彈性模量。由于UHPFRC的應力-應變曲線與NC的不同，根據(jù)文獻[3]的建議使用相當于極限抗壓強度10%和30%的數(shù)值來計算彈性模量。計算得到的抗壓強度與彈性模量見表3。由圖3可見，NC試件在達到峰值抗壓強度前時表現(xiàn)為彈性行為，繼續(xù)加載后發(fā)生較快的應變軟化現(xiàn)象。在第1條裂縫形成后，當側(cè)向變形超過其拉伸能力時，NC試件的總強度下降，并突然發(fā)生開裂破壞。相比之下，UHPFRC試件的彈性行為一直保持在抗壓強度的50%左右，然后應變硬化行為達到其峰值強度。主要的原因是鋼纖維與水泥基體之間的相互作用導致混凝土表面在整體強度損失下仍保持完整的延性受壓破壞。NC荷載-位移曲中有明顯的下降段，說明NC具有顯著的脆性行為，但是UHPFRC在達到與NC相同應變時未觀察到下降段，表明材料的延性行為，而UHPFRC觀察到應力-應變曲線下降較為緩慢，從而說明UHPFRC的延性較NC好。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋼纖維取向角對超高性能混凝土抗拉強度的影響[J]. 王強.  混凝土與水泥制品. 2019(01)
[2]基于ABAQUS的鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土損傷塑性本構(gòu)模型取值方法研究[J]. 池寅,黃樂,余敏.  工程力學. 2017(12)
[3]ABAQUS混凝土損傷塑性模型參數(shù)標定及驗證[J]. 劉巍,徐明,陳忠范.  工業(yè)建筑. 2014(S1)
[4]超高韌性纖維增強水泥基復合材料基本力學性能[J]. 徐世烺,蔡向榮.  水利學報. 2009(09)
[5]高性能混凝土與超高性能混凝土的發(fā)展和應用[J]. 馮乃謙.  施工技術. 2009(04)



本文編號：2983003