塑钢纤维轻骨料混凝土抗压试验裂纹演变的数值模拟

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1、2017年第9期（总第335期）混凝土理论研究Number9in2017（TotalNo.335）ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2017.09.009塑钢纤维轻骨料混凝土抗压试验裂纹演变的数值模拟徐泽华，李革，牛建刚，艾智丹（内蒙古科技大学土木工程学院，内蒙古包头014010）摘要：利用ANSYS有限元分析软件，建立了塑钢纤维轻骨料混凝土的数值模型，通过抗压试验对比塑钢纤维轻骨料混凝土与无纤维轻骨料混凝土的裂纹扩展云图。分析结果表明：塑钢纤维有效的抑制了混凝土的裂纹的产生及扩展。数值模拟结果与试验情况基本一致

2、，表明所建立的塑钢纤维轻骨料混凝土的ANSYS数值模型合理可行。关键词：塑钢纤维；轻骨料混凝土；数值模拟中图分类号：TU528.2文献标志码：A文章编号：1002-3550（2017）09-0034-03NumericalsimulationofsteelfiberreinforcedlightweightaggregateconcretecrackevolutionincompressiveexperimentsXUZehua，LIGe，NIUJiangang，AIZhidan（SchoolofCivilEngineering，InnerMongoliaUniversityofScien

3、ceandTechnology，Baotou014010，China）Abstract:Thenumericalmodelofplasticsteelfiberlightweightaggregateconcretewasconstructedusingfiniteelementsoftware，andcrackspropagationreprogramofplasticsteelfiberlightweightaggregateconcretewascomparedwiththatoflightweightaggregatecon-cretewithoutfiberreinforcedi

4、ncompressiontests.Theanalysisresultsshowthattheplasticsteelfibercaneffectivelyrestrainthegenera-tionandpropagationofconcretecracks.Thenumericalsimulationisbasicallyinagreementwiththeexperimentalresult，whichprovesthattheANSYSnumericalmodelofsteelfiberreinforcedlightweightaggregateconcreteisreasonab

5、leandfeasible.Keywords:plasticsteelfiber；lightweightaggregateconcrete；numericalsimulation采用瓦拉文公式[5]与公式（1）进行计算。0引言P（D

6、钢纤维（又称Dmax———最大粒径；塑料钢筋，简称HPP），是采用聚丙烯改性高分子聚合物为Pk——骨料体积与混凝土总体积的百分比，其中Pk一主要原料，经过特殊技术成型工艺生产而成，具备钢筋、钢般取0.75。纤维的功能，又有合成纤维的优点[3]。塑钢纤维的加入，具Ani=（Pci-Pci-1）（2）有阻裂、增韧等作用。目前，对于塑钢纤维轻骨料混凝土的Ai强度研究，大多是建立在试验的基础上，但是由于环境、方式中：ni———某一代表粒径下的颗粒数；法、试验条件的限制，所以除了大量的试验研究之外，还需Pci———D

7、Di-1的概率；凝土的力学性能同样是一种有效的方法[4]。A———试件的截面积；Ai———该粒径范围内，代表粒径下单个骨料的面积，1塑钢纤维轻骨料混凝土模型建立对于圆形骨料A=πD2/4。i1.1骨料数目的计算根据式（1）、（2）即可求得骨料个数，本研究中骨料个骨料级配是指骨料中大小不同的颗粒间的数量比例。数为33个。为了计算简单，同时也是根据试验的相关情况，本研究采1.2塑钢纤维数目的计算取100mm×100mm平面矩