基于雙K模型的纖維混凝土I型斷裂特性研究.pdf

1、雖然水泥混凝土路面具有使用壽命長、強度高、剛度大等優(yōu)點，但由于其脆性易斷裂的缺點，限制了水泥混凝土在高等級路面中的廣泛應(yīng)用，而聚丙烯纖維的加入改善了水泥混凝土路面的斷裂性能，使得水泥混凝土的強度和韌性都有所提高?？墒牵M管聚丙烯纖維混凝土已經(jīng)出現(xiàn)近40年，學(xué)者們多集中在材料的抗壓、抗折、抗凍、抗沖擊等基本性能上，對其斷裂性能卻研究較少，因此，針對路面中最易出現(xiàn)的I型斷裂行為本文對纖維混凝土進行了以下研究：
　　首先，利用數(shù)字散斑技

2、術(shù)觀測到了試驗過程中纖維混凝土三點彎曲切口梁試件的水平位移場和水平應(yīng)變場。通過對位移場和應(yīng)變場的比較分析，發(fā)現(xiàn)纖維加入后可以提高混凝土的斷裂性能；
　　其次，基于雙 K模型對素混凝土和纖維混凝土進行了分析，發(fā)現(xiàn)混凝土的起裂韌度與纖維摻量無關(guān)，而混凝土的失穩(wěn)韌度受纖維摻量影響較大，隨纖維摻量的增大而提高。此外，計算得到的斷裂能也隨著纖維摻量的增多而增大，其中，當(dāng)纖維體積摻量達到3.2％時計算得到的斷裂能達到了素混凝土斷裂能的30余倍

3、。同時還能發(fā)現(xiàn)，隨著纖維參量的提高，纖維混凝土三點彎曲切口梁試驗在開裂時體現(xiàn)出明顯的塑性斷裂行為；
　　最后，還利用ABAQUS大型有限元程序作為計算模擬平臺，使用了混凝土斷裂力學(xué)中內(nèi)聚力模型模擬纖維混凝土三點彎曲切口梁試驗，并將試驗中確定的纖維混凝土斷裂能作為軟化曲線的控制指標(biāo)進行計算。通過將模擬得到的荷載-裂縫張開角位移曲線同實測結(jié)果進行對比，發(fā)現(xiàn)有限元模型能夠較為準(zhǔn)確地預(yù)測材料的荷載峰值及其對應(yīng)的裂縫張開角位移大小，但由于纖