基于细观模型的超高性能钢纤维混凝土SHPB试验数值模拟

摘要：

超高性能钢纤维混凝土是一种极具创新性的水泥基复合材料,具有优异的力学性能,在结构抵抗极端荷载方面潜力突出.为研究超高性能钢纤维混凝土动态力学性能,利用LS DYNA软件建立了由砂浆和钢纤维组成的细观数值模型.首先,通过静态压缩和劈裂试验对细观模型进行了验证.其次,对霍普金森压杆(SHPB)试验进行了数值模拟,并在细观尺度上解释了应力-应变历程,研究了钢纤维含量对超高性能钢纤维混凝土动态性能的影响.研究结果表明,该模型能够很好地预测超高性能钢纤维混凝土的静态和动态性能;当钢纤维在合理范围内(0％-2.5％)时,超高性能钢纤维混凝土动态强度随着钢纤维体积率的增加而显著增大;然而,超高性能钢纤维混凝土动态增强因子低于传统混凝土材料.同时,定量分析了钢纤维增强效果,并在试验和数值模拟的基础上推导了超高性能钢纤维混凝土的动态本构关系.

关键词：超高性能纤维混凝土(UHPSFRC)、霍普金森压杆(SHPB)、细观模型、钢纤维、应变率、钢纤维体积率

所属期刊栏目：50

资助基金：国家重点基础研究发展计划;国家自然科学基金;天津市科技支撑重点项目

在线出版日期：2020-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：127-139