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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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纤维对混凝土抗裂性能影响的有限元分析
Finite Element Analysis on Effects of Fiber on Crack Resistance Performance of Concrete
2013年第1期
纤维;混凝土;有限元;应力应变;相互作用
Fiber; Concrete; Finite Element; Stress and Strain; Interaction
2013年第1期
1000-4637(2013)01-46-04
国家科技支撑计划项目(2012BAJ16B05)
俞家欢1 ,刘振民1,刘 明1 ,李春雨2
1.沈阳建筑大学土木工程学院,110168; 2.沈阳市市政工程养护管理处,110005

俞家欢1 ,刘振民1,刘 明1 ,李春雨2

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摘 要:以钢纤维在受力方向均匀分布的纤维混凝土板为模型,对不同载荷、不同纤维长径比的几个算例进行了ANSYS有限元分析。各个情况下纤维和基体应力和应变情况的对比研究表明,裂纹的开裂扩展由基体的材料性能决定,纤维混凝土与基体材料具有相同的弹性阶段,纤维的作用在基体开裂后才能得到充分发挥。此外,纤维在混凝土硬化过程中的主要效应为降低塑性裂纹和内部微裂纹的数量和尺度,提高混凝土材料介质的连续性,并最终改善混凝土的综合性能。 Abstract:The ANSYS finite element analysis of several examples with the different loads, different fiber aspect ratio is carried out, through the evenly distributed fiber reinforced concrete slabs with steel fiber in the direction of the force as the model. Compared with the stress and strain of fiber and concrete in each case, the results show that crack extension of the crack is determined by the material properties of the matrix, fiber reinforced concrete and the base material have the same elastic stage, the role of the fiber can give a full play after cracking of the base body. In addition, the main effect of the fiber in the concrete hardening process is to reduce the number and scale of plastic cracks and micro-cracks, improve the continuity of the concrete material medium, and ultimately improve the overall performance of the concrete.
英文名 : Finite Element Analysis on Effects of Fiber on Crack Resistance Performance of Concrete
刊期 : 2013年第1期
关键词 : 纤维;混凝土;有限元;应力应变;相互作用
Key words : Fiber; Concrete; Finite Element; Stress and Strain; Interaction
刊期 : 2013年第1期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2013)01-46-04
基金项目 : 国家科技支撑计划项目(2012BAJ16B05)
作者 : 俞家欢1 ,刘振民1,刘 明1 ,李春雨2
单位 : 1.沈阳建筑大学土木工程学院,110168; 2.沈阳市市政工程养护管理处,110005

俞家欢1 ,刘振民1,刘 明1 ,李春雨2

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘    要:以钢纤维在受力方向均匀分布的纤维混凝土板为模型,对不同载荷、不同纤维长径比的几个算例进行了ANSYS有限元分析。各个情况下纤维和基体应力和应变情况的对比研究表明,裂纹的开裂扩展由基体的材料性能决定,纤维混凝土与基体材料具有相同的弹性阶段,纤维的作用在基体开裂后才能得到充分发挥。此外,纤维在混凝土硬化过程中的主要效应为降低塑性裂纹和内部微裂纹的数量和尺度,提高混凝土材料介质的连续性,并最终改善混凝土的综合性能。

Abstract:The ANSYS finite element analysis of several examples with the different loads, different fiber aspect ratio is carried out, through the evenly distributed fiber reinforced concrete slabs with steel fiber in the direction of the force as the model. Compared with the stress and strain of fiber and concrete in each case, the results show that  crack extension of the crack is determined by the material properties of the matrix, fiber reinforced concrete and the base material have the same elastic stage, the role of the fiber can give a full play after cracking of the base body. In addition, the main effect of the fiber in the concrete hardening process is to reduce the number and scale of plastic cracks and micro-cracks, improve the continuity of the concrete material medium, and ultimately improve the overall performance of the concrete.

关键词:
纤维;混凝土;有限元;应力应变;相互作用
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(1)由于纤维端部脱粘和端部最大界面剪力的作用,使纤维端部基体应力场变化很大且存在应力集中形象。所以,纤维端部基体是纤维混凝土中的薄弱环节,裂纹会在此出现,裂纹的开裂扩展由基体的材料性能决定。纤维混凝土与基体材料具有相同的弹性阶段,纤维的作用在基体开裂后才能得到充分发挥。
(2)纤维在混凝土硬化过程中的主要效应为降低塑性裂纹和内部微裂纹的数量和尺度,提高混凝土材料介质的连续性,并最终改善混凝土的综合性能。由于纤维的不连续分布,对混凝土基体弹性阶段的影响很小,裂纹扩展仍由混凝土性能决定,所以,宏观表现为纤维混凝土与基体有相同的弹性阶段。纤维的加入既产生和引发裂纹又能阻挡裂纹的扩展。
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