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摘要
钢纤维取向对超高性能混凝土(UHPC)力学性能有显著影响，传统实验方法较难直接控制纤维取向和分布，且缺乏可同时反映UHPC裂缝演化与纤维作用等复杂机理的三维细观模型，造成了定量分析和模拟验证纤维取向影响的困难。为此，首先开展了UHPC直接拉伸实验，采用外置磁场实现纤维定向并利用图像分析获得纤维倾角分布密度，通过数字图像相关技术(DIC)研究了纤维取向对断裂过程、应力–应变曲线的影响。其次建立了可显式考虑纤维取向和分布、不同倾角的纤维拉拔力本构以及基体离散粘性断裂的三维UHPC细观数值模型，并通过开展的直拉实验获得验证。结果表明：建立的细观模型能有效描述UHPC材料复杂的三维断裂过程；UHPC的应变硬化特性、裂缝发展与最终形态、纤维桥连作用等均受到纤维分布和取向等细观因素的影响。
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