建筑材料学报

作者：卿龙邦，杨子美，慕儒，张金鑫，籍晓凯

单位：河北工业大学 土木与交通学院， 天津 300401

关键词：钢纤维;水泥基复合材料;细观数值模拟;等效应力-应变关系;增强机理

基金：国家自然科学基金资助项目（52022027， 52078180）；河北省自然科学基金资助项目（E2022202141， E2020202151）；河北省高等学校科学技术研究重点项目（ZD2019072， ZD2020190）

采用随机生成算法投放钢纤维，建立了随机乱向、定向钢纤维增强水泥基复合材料（SFRC、ASFRC）三点弯曲梁细观有限元数值模型，计算了不同纤维掺量下SFRC试件和ASFRC试件加载断裂的全过程，分析了三点弯曲梁开裂截面处的纤维应力，研究了定向钢纤维的细观增强机理. 结果表明：SFRC试件和ASFRC试件荷载-裂缝张开口位移全曲线的模拟值与试验值符合较好，峰值荷载的误差在10%以内；SFRC试件和ASFRC试件的峰值荷载与纤维合力的最大值均随着纤维掺量的增加而增大，当纤维掺量为0.8%、1.2%、2.0%时，ASFRC试件的峰值荷载较SFRC试件提高了75%、111%、141%，纤维合力的最大值较SFRC试件增大了202%、144%、127%；定向钢纤维可以有效改善水泥基复合材料的断裂性能，显著提高钢纤维的利用率，延缓裂缝的扩展.

来源：2023年第2期

《建筑材料学报》期刊编辑部

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