基于粘結滑移理論的鋼纖維混凝土切口梁受彎性能研究

任 超，張昌鎖，郝保欽，趙睿豪

（太原理工大學礦業工程學院，山西 太原 030024）

鋼纖維混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete,SFRC）作為一種新型的復合材料，具有高韌性、高耐久性等優點，被廣泛應用于建筑、道路、橋梁、隧道和軍事工程等。國內有很多學者已對其有過研究。章四明[1]對7組SFRC試件進行了試驗，研究了鋼纖維含量對混凝土抗壓強度和劈拉強度的影響。宋玉普等[2]對2種尺寸和6種鋼纖維體積含量的試件進行了準靜態多軸強度測試，結果表明纖維的最佳體積含量在1.0%～1.5%。SFRC是復合材料，成分復雜，內部構成材料具有隨機性，是典型的非均質材料，其破壞過程和力學性能非常復雜，需要從細觀層面進行分析以對SFRC性能有更準確的認識。力學試驗研究只能觀察宏觀力學性能，而通過建立數值模型則可從細觀層面開展研究。

國內外有很多的學者對SFRC開展過數值模擬研究。劉永勝[3]通過SPHB實驗裝置對SFRC進行了動靜態力學試驗，根據試驗的應力應變曲線，提出了一種SFRC含損傷的本構模型。Qin Fang等[4]研究了新的SFRC三維數值模型在沖擊和爆炸荷載作用下的動力響應和破壞模式。卞祝等[5]以SFRC試驗為基礎，分析SFRC梁的受剪性能，認為鋼纖維的摻入有效抑制了斜裂縫的開展。張勝利[6]運用ABAQUS模擬了SFRC立方體的劈裂，但是該模型沒有考慮鋼纖維和混凝土之間的粘結滑移性能。

文章建立了不同鋼纖維含量的SFRC梁三維細觀有限元模型，通過與實驗結果的對比分析，驗證有限元模型的有效性，并進一步分析了纖維對SFRC梁彎拉性能及破壞模式的影響。……