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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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水泥基复合材料中倾斜桥联纤维的细观力学解法
Micromechanic Solution of Inclination Bridging Fibers in Cement-based Composite Materials
2013年第11期
纤维混凝土;裂纹张开位移;拉拔力;变位约束细观模型;桥联
Fiber reinforced concrete; Crack opening displacement; Pullout load; Meso-scale variable engagement model; Bridging
2013年第11期
1000-4637(2013)11-39-05
国家自然科学基金项目(50978171)
臧华东1,孟 雷2,于 瑾3,汲 野3,俞家欢3
1.苏州工业职业技术学院,215000;2.苏州高等职业技术学院;215000;3.沈阳建筑大学,10168

臧华东1,孟 雷2,于 瑾3,汲 野3,俞家欢3

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1000
摘 要:根据弯曲和拉伸组合作用下的单根纤维的受力状态,提出了细观变位约束模型以求解承受轴拉的随机各向分布纤维增强混凝土的力学性能。将单根随机纤维的理论解在三维空间进行积分运算,有效描述了受拉纤维混凝土开裂后的受力过程,并给出了复合材料拉伸应力与裂纹张开位移、纤维倾斜角的函数关系,绘制的合成纤维混凝土曲线与试验结果有较好的一致性。 Abstract: According to the forced state of single randomly oriented fiber under the combined action of bending and stretching, using the meso-scale variable engagement model to get the mechanical properties of the fiber reinforced concrete under tensile loading is put forward. Meanwhile, the obtained theory value of the single fiber is done the integral on 3-D space, the forced state of the fiber concrete under tensile stress after cracking is discussed. And the functional relationship of tensile stress and crack opening displacement of the fiber concrete as well as inclined angle of fiber is described. The analytical results show that the model can preliminarily simulate the elastic pullout behaviour of inclined synthetic crack-bridging fiber, and the curve is consistent with the experimental result.
英文名 : Micromechanic Solution of Inclination Bridging Fibers in Cement-based Composite Materials
刊期 : 2013年第11期
关键词 : 纤维混凝土;裂纹张开位移;拉拔力;变位约束细观模型;桥联
Key words : Fiber reinforced concrete; Crack opening displacement; Pullout load; Meso-scale variable engagement model; Bridging
刊期 : 2013年第11期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2013)11-39-05
基金项目 : 国家自然科学基金项目(50978171)
作者 : 臧华东1,孟 雷2,于 瑾3,汲 野3,俞家欢3
单位 : 1.苏州工业职业技术学院,215000;2.苏州高等职业技术学院;215000;3.沈阳建筑大学,10168

臧华东1,孟 雷2,于 瑾3,汲 野3,俞家欢3

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:根据弯曲和拉伸组合作用下的单根纤维的受力状态,提出了细观变位约束模型以求解承受轴拉的随机各向分布纤维增强混凝土的力学性能。将单根随机纤维的理论解在三维空间进行积分运算,有效描述了受拉纤维混凝土开裂后的受力过程,并给出了复合材料拉伸应力与裂纹张开位移、纤维倾斜角的函数关系,绘制的合成纤维混凝土曲线与试验结果有较好的一致性。

Abstract: According to the forced state of single randomly oriented fiber under the combined action of bending and stretching, using the meso-scale variable engagement model to get the mechanical properties of the fiber reinforced concrete under tensile loading is put forward. Meanwhile, the obtained theory value of the single fiber is done the integral on 3-D space, the forced state of the fiber concrete under tensile stress after cracking is discussed. And the functional relationship of tensile stress and crack opening displacement of the fiber concrete as well as inclined angle of fiber is described. The analytical results show that the model can preliminarily simulate the elastic pullout behaviour of inclined synthetic crack-bridging fiber, and the curve is consistent with the experimental result.  

关键词:
纤维混凝土;裂纹张开位移;拉拔力;变位约束细观模型;桥联
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本文提出了纤维桥联细观约束变位模型,以求解承受轴拉的随机各向分布纤维增强混凝土的力学性能。该模型将纤维材料分为线弹脆性和刚塑性两种本构关系,并考虑单根随机倾斜纤维的弯曲和拉伸组合效应,推导出了方向因子和损伤因子在三维空间进行积分运算,以有效地描述受拉纤维混凝土开裂后的受力状态及过程。其中,线弹脆性模型可以较好地反映受轴拉荷载作用的纤维混凝土的断裂机理,而刚塑性模型的准确程度不如弹性模型,不能有效地反映加载屈服及卸载等复杂受力过程,其原因有待进一步探讨。
      通过与研究者Wang[6-7]和Maalej[8]所进行的轴拉纤维混凝土试验结果进行的比较,验证了理论解的准确性,本文所绘制的曲线与二位学者的试验结果基本吻合。证实该弹性模型可以较好地模拟纤维的破坏机理。 
 
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