鋼纖維混凝土等效彈性模量的均勻化理論及計(jì)算.pdf

1、鋼纖維混凝土是一種性能優(yōu)良、運(yùn)用較廣的新型復(fù)合材料，鋼纖維混凝土抗拉、抗彎以及抗剪強(qiáng)度比普通混凝土強(qiáng)度高，前人對鋼纖維混凝土的力學(xué)性能進(jìn)行了廣泛的研究。彈性模量是鋼纖維混凝土的一項(xiàng)重要的力學(xué)性能，前人一般采用實(shí)驗(yàn)法或者理論計(jì)算法對鋼纖維混凝土彈性模量進(jìn)行研究，本文采用均勻化理論結(jié)合有限元分析研究二維亂向鋼纖維混凝土等效彈性模量。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）對鋼纖維的應(yīng)用與發(fā)展、鋼纖維在混凝土內(nèi)大體的分布情況、鋼纖維的基本特

2、性以及鋼纖維混凝土的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀、基本理論研究做了總結(jié)回顧。
　　（2）對均勻化理論以及將鋼纖維混凝土進(jìn)行均勻化處理做了詳細(xì)的介紹。
　?。?）建立3D單胞模型，將幾何模型導(dǎo)入HyperMesh，劃分網(wǎng)格、分配材料屬性、導(dǎo)出模型并導(dǎo)入ANSYS，編寫均勻化程序完成有限元模型后處理。
　?。?）研究鋼纖維混凝土內(nèi)鋼纖維的不同含量、不同長徑比、不同分布以及基體不同強(qiáng)度對等效彈性模量的影響，并將得到的數(shù)值與文獻(xiàn)值進(jìn)行對比。

3、研究結(jié)果表明：鋼纖維含量的增加能提高材料的等效彈性模量、長徑比的改變對材料的等效彈性模量的影響不是很大、鋼纖維的分布能改變材料的彈性模量、基體強(qiáng)度的改變能改變材料的等效彈性模量、當(dāng)鋼纖維體積率低于1.2％時(shí)，等效彈性模量與現(xiàn)有研究成果基本吻合，可知利用均勻化理論研究二維亂向分布的鋼纖維混凝土彈性模量具有可行性。當(dāng)鋼纖維體積率超過1.2%時(shí)，不適應(yīng)于運(yùn)用均勻化理論計(jì)算其等效彈性模量。
　?。?）現(xiàn)今廣泛運(yùn)用的層布式鋼纖維混凝土路面是