纤维自密实混凝土的性能试验研究与数值模拟

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1、纤维自密实混凝土的性能试验研究与数值模拟Ｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｐｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｆｉｂｅｒｐ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｓｅｌｆｃｏｍｐａｃｔｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅｇ工程领域：建筑与土木工程作者姓名：周继业指导教师：毕继红教授企业导师：尹元彪高工天津大学建筑工程学院二〇一七年十一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进疔的研究工作和取得的研宄成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写

2、过的研究成果，也不包含为获得天傘大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字曰期：年＞月曰／客学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留．、使用学位论文的规定特授权天來大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供査阅和借阅＊同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘ａ（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：丨签字

3、曰期：濟年Ｉ曰签字曰期：浏年／＞月ｆ曰？？■＊＊？摘要随着技术的进步与发展，，各种样式复杂的混凝土结构层出不穷施工难度越来越大。纤维自密实混凝土流动性好，而且纤维的存在可以改善混凝土抗拉性能弱、抗冲击性能差等诸多缺陷，所以被广泛应用于实际工程中。因此，对纤维自一密实混凝土的力学性能及其本构关系的探宄是个十分重要的课题。本文主要通过试验和数值模拟对玄武岩纤维和钢纤维自密实混凝土的性能进行了深入的研宄。首先，进行了不同体积掺量的６组玄武岩纤维自密实混凝土的性能试验。试验表明，；纤，随着纤维掺量的增加拌合物的流动性能越来越差

4、维的加入降低了抗压强度，但是可以有效抑制裂缝的开展；抗折强度随掺量的增加而提高，折压比也随之提高。５，其次，进行了不同体积掺量的组钢纤维自密实混凝土试件的抗折强度试验并将同掺量（０．３％）的钢纤维和玄武岩纤维自密实混凝土进行对比，研宄表明，掺入钢纤维可以显著提高混凝土抗折强度，抗折强度与纤维掺量呈正相关；在同掺量（０．３％）的条件下，钢纤维的增軔效果较好；同时对０．３％掺量的两种混凝土进行了静力受压弹性模量试验，结果表明钢纤维提高了混凝土的弹性模量，而玄武岩纤维降低了弹性模量。１％，然后，以掺量的钢纤维自密实混凝土抗折试验的条件和数据

5、为基础利用ＡＢＡＱＵＳ有限元软件建立了钢纤维自密实混凝土的数值模型，对梁的破坏过程进行了数值模拟，并将结果与试验结果对比，验证了数值模拟的有效性和准确、Ｍｉｓｅｓ性，继而探宄了其破坏过程中混凝土最大主应力受拉损伤、钢纤维应力等变化规律。一最后，对钢纤维的掺量、分布、长度进行了变参数计算分析，进步分析了这些因素对混凝土性能的影响。研宄表明，随着掺量的提升，混凝土的抗弯韧性１４４％．积掺量不变得到提高，达到了；在体；纤维单向分布对纤维的利用率极高的情况下。，适当提髙纤维的长度，也可抑制裂缝的开展，使抗弯軔性得以提高关键词：纤维自密实混凝

6、土，钢纤维，玄武岩纤维，力学性能，试验研宄，数值模拟，ＡＢＡＱＵＳＩＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖａｒｉｏｕｓｓｔｙｌｅｓｏｆｃｏｍｐｌｅｘｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｌｓｏｔｈｅｄｉｆｉｃｕｌｔｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｈａｓ，ｙｂｅｃｏｍｅ－ｌａｒｇｅｒａｎｄｌａｒｇｅｒＴｈｅｆｌｏｗａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｉｂｅｒｓｅｌｆｃｏｍａｃｔｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅｉｓｏｏｄｐ

7、ｇｇ，ａｎｄｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｆｉｂｅｒｃａｎｉｍｒｏｖｅｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｔｈｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅｏｏｒｉｍａｃｔｐｇ，ｐｐｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｍａｎｙｏｔｈｅｒｄｅｆｅｃｔｓ．Ｉｔｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｒａｃｔｉｃａｌｅｎｉｎｅｅｒｉｎ．ｐｇｇＴｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓａｎｄｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｏｆｆｉｂｅｒ，ｐｐｐｓｅ－ｌｆｃｏｍａｃｔｉｎｃｏｎｃｒ