细聚丙烯纤维混凝土介观离散力学模型及其Ⅰ型断裂强度负效应机理

作者：沈雷; 吴杰; 邓通发; 曹茂森^*; 徐磊; 李田雨

来源：工程力学, 2023, 1-8.

• 细聚丙烯纤维
• 混凝土
• 介观
• 离散模型
• Ⅰ型断裂强度

细聚丙烯(PP,直径小于100μm)纤维混凝土Ⅰ型断裂强度随纤维含量增加呈现先增后减的变化规律,其机理尚不明晰。而且由于纤维数量过多,现有数值方法无法精细刻画细纤维混凝土力学行为。对此通过考虑细PP纤维亲水性提升基体局部水灰比的强度正效应和纤维桥接力强度贡献低于砂浆的强度负效应,并引入纤维直径等效系数(rf),实现介观尺度细聚丙烯纤维混凝土(PFRC)力学行为模拟。研究表明:纤维直径等效系数(rf)建议小于10;当纤维微量添加时,细PP纤维提升基体局部水灰比,使基体强度上升,此时正效应高于负效应;随着纤维含量增加,由于纤维桥接力贡献无法补偿相应面积基体强度,负效应持续增长,PFRC宏观Ⅰ型断裂强度下降。

• 单位
  河海大学; 江西理工大学; 滁州学院