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钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入适量的钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型的复合材料。由于其具有良好的力学性能而同益引起人们的关注,在土木、水利、建筑各个专业领域内得到逐步推广应用。 本文为了研究钢纤维体积率ρf分别与钢纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量的之间关系,以及龄期与钢纤维混凝土强度和弹性模量之间的关系,分别对钢纤维体积率ρf=0%、1.0%、1.5%、2.0%的钢纤维混凝土进行了单轴抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验、抗折试验以及静力受压弹性模量试验。通过试验所得到的各项数据,对钢纤维混凝土的各项力学性质做出了定量的说明与分析。通过一个可以对复合材料进行细观力学分析的软件,即MFPA2D,建立了普通混凝土和钢纤维混凝土的数值模型,并对其在单轴压缩状态下的破坏过程进行了数值模拟研究,并以钢纤维混凝土的力学性能试验为基础,确定了MFPA2D数值试验中各参数。上述研究结果表明:骨料和钢纤维具有阻断破坏单元的作用,钢纤维阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展,从而使钢纤维混凝土的抗拉、抗折、弹性模量等力学性能较普通混凝土显著提高。并且,钢纤维对混凝土抗压强度的影响,其他条件不变时,关键在于基体强度等级及其相应的界面强化程度。 本文将数值模拟和实验室试验两种研究方法有机地结合,通过实验室试验的结果调整数值模拟过程中的运算参数,使数值模拟的结果更接近工程实际。数值模拟的过程再现了钢纤维混凝土试件在荷载作用下变形、断裂、破坏等过程,弥补了混凝土力学宏观试验很难或不能反映的细观发展变化过程的不足。二者相互补充,是研究钢纤维混凝土力学性质的新思路。