结合M-T均匀化理论的钢纤维混凝土路面力学性能研究

作者：王辉明; 朱文; 贺正波

来源：混凝土, 2022, (07): 29-33.

• 钢纤维混凝土路面
• 宏观弹性模量
• 有限元方法
• Mori-Tanaka均匀化理论

钢纤维混凝土作为1种纤维增强水泥基复合材料,其宏观力学性能取决于真实微观结构。当前多采用试验测试得到其宏观弹性模量,成本高、离散性大、耗时长。运用Mori-Tanaka均匀化理论和细观有限元分析预测钢纤维掺量为0、0.5%、1%、1.5%、2%的钢纤维混凝土宏观弹性模量。针对某实际工程路面结构,建立三维有限元模型,根据混凝土配合比结合M-T均匀化理论预测钢纤维混凝土面层的宏观弹性模量,分析了钢纤维掺量、板厚、轴重等因素对路面板应力、应变和路表弯沉的影响。结果表明,钢纤维混凝土弹性模量预测值和试验结果吻合很好,钢纤维掺量对路面板板底最大拉应力、拉应变的影响较小,对路表弯沉值的影响很小,路面板厚度对其影响均较大,轴重对其影响最大。提出了结合均匀化细观理论和有限元方法研究钢纤维混凝土路面宏观力学性能的方法框架,供工程设计和分析参考。

• 单位
  建筑工程学院; 新疆大学