钢纤维增强超高性能混凝土抗压性能的细观数值模拟

赵秋山¹，徐慎春²，刘中宪¹

1. 天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室2. 天津大学建筑工程学院

摘 要：利用LS-DYNA软件在细观层次上建立了三维钢纤维增强超高性能混凝土（Steel fiber reinforced ultrahigh performance concrete,SF/UHPC）圆柱体试件有限元模型,对其轴心受压下的力学性能和裂缝发展进行了数值模拟。在验证细观数值模型的有效性和合理性的基础上进行参数分析,着重研究了钢纤维体积率、钢纤维长径比、形状效应和尺寸效应对超高性能钢纤维混凝土抗压强度、韧性和破坏形态的影响。最终,根据模拟结果拟合了超高性能钢纤维混凝土抗压强度计算公式。结果表明:三维超高性能钢纤维混凝土细观模型可以较好地模拟单轴受压应力条件下混凝土的静力性能和损伤破坏机制,所拟合的公式也能较好地预测超高性能钢纤维混凝土的抗压强度。

关键词：钢纤维增强超高性能混凝土;单轴受压;形状效应;尺寸效应;纤维体积率;数值模拟;