纤维混凝土在拉压下应力传递机理的分析

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纤维混凝土作为一种多相体材料,近年来国内外对它的各种力学性能的研究越来越深入,其力学性能及损伤破坏规律不仅取决于各组分材料性能,而且也取决于细观力学结构特征。因此,采用细观力学分析建立材料宏观力学性能与各组分性能的内在联系是纤维增强复合材料研究的新趋势。人们已经广泛地使用剪滞模型来分析纤维增强复合材料中纤维和基体之间的应力传递,当纤维末端与基体粘结时,粘结端出现的应力是有限的。然而,由于粘结末端不能给出确定的边界条件,这为应力的确定带来极大的困难。为了确定粘结端的应力,在改进剪滞模型基础上提出增加假想纤维的方法来解决纤维末端边界条件,从而确定粘结端应力的分布。本文的主要工作就是在拉压作用下建立合理的力学分析模型,在细观力学层次上对纤维混凝土的应力传递机理进行理论推导和分析,给出纤维与基体间的界面剪应力和正应力的分布,讨论纤维对混凝土的增强阻裂作用;在已有的实验数据基础上,应用Matlab6.5软件对应力传递机理模型进行理论验证和分析讨论。分析结果表明了模型建立的正确性和合理性,体现出纤维末端应力传递的连续性,纤维末端有明显的应力传递作用,以期对纤维增强复合材料的设计提供参考依据。
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