粗集料形状对纤维混凝土力学性能影响的数值模拟

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年第12期(总第314期)混凝土原材料及辅助物料Number12in2015(TotalNo．314)ConcreteMATERIALANDADMINICLEdoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2015．12．025粗集料形状对纤维混凝土力学性能影响的数值模拟叶丹燕，王浩，王帅，何锐。(1．衢州市交通设计有限公司，浙江衢州324000；2．长安大学材料科学与工程学院，陕西西安710061)摘要：基于统计理论和Monte—Carlo随机抽样原理，分别建立了纤维混凝土

2、随机圆形、椭圆形和凸多边形骨料细观模型，提出并验证了纤维混凝土细观模型力学性能数值模拟试验方法，并针对不同粗集料形状的纤维混凝土细观模型进行了抗压和抗弯拉强度数值模拟试验。结果表明，数值模拟试验与试验室试验得到的抗压和抗弯强度的平均值误差分别为6．5％、4．8％，峰值误差分别为10．7％、15．6％，基于建立的细观模型进行力学性能数值模拟试验是准确合理的；纤维混凝土抗压强度随粗集料表面积的增大呈微弱降低的趋势，粗集料形状对试件的最终受压破坏形态有显著影响；三种粗集料形状的纤维混凝土受弯拉破坏形态都出现了多缝开裂现象，粗集料形状对

3、抗弯拉强度没有明显影响。关键词：纤维混凝土；粗集料形状；力学性能；破坏形态；数值模拟中图分类号：TU528．041：史献标志码：A文章编号：1002—3550(2015)12—0097—05NumericalsimulationonmechanicalpropertyefectoffiberreinforcedconcretebytheshapeofcoarseaggregateYEDanyan，WANGHao，WANGShuai，HERuiI=1．QuzhouTransportationDesignCo．，Ltd．，Quzho

4、u324000，China；2．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Chang'anUniversity，xiIan710061，China)Abstract：Randomcircular，ovalandconvexpolygonaggregatemesoscopicstructuremodeloffiberreinforcedconcretewereestab—lishedonthebasisofstatisticaltheoryandMonte—Carlorandomsampling

5、principles．Testmethodsforthenumericalsimulationwasproposedandvalidatedbasedonthemechanicalpropertiesoffiberreinforcedconcretemesoscopicmode1．Thenumericalsimulationwassimulatedforthecompressiveandflexurals~engthbasedonthemesoscopicmodeloffiberreinforcedconcretecoarsea

6、ggregateindif-ferentshapes．Theresultsshowthatthemeanerrorofthecompressiveandflexurals~engthbetweennumericalsimulationandlaboratorytestsis6．5％and4．8％．andthepeakerroris10．7％and15．6％．Thenumericalsimulationexperimentofmechanicsperformancebasedonthemathematicalmodelsisacc

7、urateandreasonable．Fiberconcretecompressives~engthisweakdecreasingnlendwithanincreaseinthesurfaceareaofthecoarseaggregate，coarseaggregateshapehasasignificantinfluenceonthefinalcompressionspecimenfailuremodes．Flexuraltensilefailuremodesofthreefiberconcretecoarseaggreg

8、ateshapeweretestedmultiplecrackingphenomenon，coarseaggregateshapehasnosignificanteffectontheflexuralstrength．Keywords：fiberreinforc