同时确定钢纤维高强混凝土的断裂韧度及拉伸强度.pdf

第 40 卷第  3  期 Vol.40    No.3 工　　程　　力　　学 2023年 3   月 Mar. 2023 ENGINEERING    MECHANICS 65 文章编号：1000-4750(2023)03-0065-13 同时确定钢纤维高强混凝土的 断裂韧度及拉伸强度 管俊峰，鲁    猛，王    昊，姚贤华，李列列，张    敏 (华北水利水电大学土木与交通学院，河南，郑州 450045) 摘    要：考虑钢纤维高强混凝土试件细观非均质性对宏观断裂的影响机制，将钢纤维掺量、长度、直径及钢纤 维抗拉强度等细观层面的钢纤维特征参数，引入钢纤维高强混凝土宏观断裂模型的虚拟裂缝扩展量的具体计算 公式，从而发展了考虑钢纤维特性的可同时确定钢纤维高强混凝土的断裂韧度与拉伸强度的模型及方法。采用 变化参数为钢纤维掺量和混凝土水灰比的三点弯曲试件，基于所提模型，同时确定了钢纤维高强混凝土的断裂 韧度与拉伸强度，确定值与试验拉伸强度值以及尺寸效应模型计算的断裂韧度吻合良好。基于测试数据离散性 为钢纤维高强混凝土固有属性的事实，采用确定的断裂韧度及拉伸强度，建立起钢纤维高强混凝土塑性——准 脆性——线弹性不同结构断裂模式的±20%全曲线，其可涵盖实验室条件下的所有试验数据。该文所提模型及 方法适用于钢纤维高强混凝土及高强混凝土，可为钢纤维高强混凝土等复合材料真实断裂韧度与拉伸强度的确 定，及个性化结构断裂破坏的预测等关键科技问题提供依据。 关键词：钢纤维混凝土；虚拟裂缝扩展；钢纤维掺量；水灰比；断裂韧度；拉伸强度 中图分类号：TU528；TU501          文献标志码：A          doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2021.09.0718 SIMULTANEOUSLY DETERMINING FRACTURE TOUGHNESS AND TENSILE STRENGTH OF STEEL FIBER HIGH-STRENGTH CONCRETE GUAN Jun-feng , LU Meng , WANG Hao , YAO Xian-hua , LI Lie-lie , ZHANG Min (School of Civil Engineering and Communication, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou, He’nan 450045, China) Abstract:   Considering the influence mechanism of steel fiber high-strength concrete specimens meso heterogeneity on macroscopic fracture, the calculation formula for fictitious crack growth of teel fiber high- strength concrete macroscopic fracture model is improved by accounting for steel fiber characteristic parameters at meso level of steel fiber content, length, diameter and steel fiber tensile strength, which provides the model and the method to consider steel fiber characteristics for simultaneously determining the fracture toughness and tensile strength of steel fiber high-strength concrete. Based on the proposed model, the fracture t