】基于细观力学理论建立纤维 混凝 土细观结 构模型 ,并利用 数值 模拟技 术分析 了纤维混 凝土单轴 受 压破 坏过程及其尺寸效应 。首先将纤 维混凝土视为由粗集料 、硬化纤维 水泥砂浆及两者之 间的界面过渡 区组 成 的 三相复合材料 ,然后 建立 了纤 维砂浆延性损 伤力学模 型和内聚 力界面 模型 。计算 结果表 明 ,标 准试 件的计算结 果 与实测结果差异较小 ;纤 维混凝土抗压强度随试件尺寸增大而逐渐减小 ,且变化 幅度逐渐 降低 ,峰值 后应力应 变 曲 线的下降速率随着试件 尺寸增 大而加快 ;尺 寸效应是 由试 件内部断 裂裂纹 的萌 生、扩 展和损 伤带演化 形成过 程 中 应变能的耗散所引起 。 [关键词 】纤维混凝土 ;尺寸效 应 ;抗压强度 ;破坏形态 ;数值模 拟 [中图分类 号]Tu528.Ol [文献标识码 ]A [文章编号 ]1674—0610(2015)02—0087—05 Num ericalSimulation ofFailureProcessand SizeEfiectof Random ShortFiberReinforced Concrete ZHANG Jugong (ShanxiTransportationResearchInstitute,Taiyuan,Shanxi030006,China) [Abstract]Mesoscopicstructuremodeloffiberreinforcedconcretewasestablishedonthebasisof mesoscopic mechanicstheory in the presentstudy.Thefailureprocessand sizeefectoffiberreinforced concreteunderuniaxialcompression wasanalyzed using numericalsimulation technology. Atfirst,fiber reinforced concretewasregardedastheintegrationofthree:phasecompositematerials,suchascoarseag— gregate,hardenedfiberreinforced mortarand the interracialtransition zone between the two. Then the ductiledamage mechanics models offiberreinforced mortarand cohesion interface modelwere estab— lished.The resultsshow thatthedifference betweenthecalculation resultofstandard specimen and the measured resultissmal1.Thecompressive strength offiberreinforced concrete decreasesgraduallywith theincreasespecimen size,and the rangeabilitydecreasesslowly.The stress-strain curveafterthepeak valuefallssharplywith theincreaseofspecimen size.The size efectiscaused by theprocessofstrain energy dissipation duringtheinitiation andpropagation offracture crack andevolution ofdamage zone. [Keywords]fiberreinforcedconcrete;sizeeffect;compressivestrength;failurecharacteristic; numericaIsimulation 0 引 言纤 维增 强 混 凝 土具 有 高 延性 和高 韧 性 等 优点 , 在交通与土木工程领域得到广泛应用¨引。但随着 工 程 结构 向大型及 超 大 型 方 向发 展 ,纤 维 混 凝 土 强 度尺寸效应问题已成 为其工程应用 中的研究热点。 钱 觉 时 等通过 大量 试验 研究 了高强及 超 高强 混凝 土 的强 度 尺寸效 应 ,得 到 了 混凝 土脆 性 与 尺寸 间 的关 系 。范向前等 系统研究 了腐蚀条件下 不同尺寸 及不 同钢 纤维 体 积率情 况下 钢纤 维混凝 土 的尺 寸效 应 ,建立 了 钢 纤 维 混 凝 土 不 同 强 度 指 标 的 折 减 系 数 。JiangZhengwu等 通 过 对 纤 维混 凝 土 断 裂 韧性 的尺寸效 应 分 析 ,认 为纤 维 混 凝 土 试 件 尺寸 对 其断裂韧性及荷载挠度曲线都有明显的影响。传统 的纤 维 混凝 土尺 寸效应 室 内试验 结果 较 为分散 且受 外 界影 响 因素较 多 ,目前 针 对 乱 向短 纤 维 混 凝 土破
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