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混凝土具有整体性强,可模性好,工程造价和维护费用低,耐久性能强的优点,是目前世界主要的建筑材料。而混凝土作为建筑材料,其性能是影响结构使用功能的关键因素。抗裂性不强始终是混凝土的缺点之一。如何提高混凝土抗裂性能,并建立相应的增强模型,认清外加材料对于改善抗裂性的贡献及作用,对于有针对性的提高混凝土抗裂性能具有重要意义。本课题围绕提高混凝土抗裂性能这一目标,针对普通混凝土、聚丙烯纤维混凝土、钢纤维混凝土以及混杂纤维混凝土,通过对比掺加不同量纤维的平板的开裂情况,研究加入不同种类的纤维来提高普通混凝土的抗裂性能和阻裂效果,探讨不同纤维的混杂效应。通过对掺有不同纤维量的试件进行扫描电镜的微观结构分析,观察纤维对于混凝土微观结构的改变。通过ANSYS建立了细观层次上带有随机分布纤维的混凝土模型,初步探讨了纤维在增强试件性能的过程中所起的作用。最后,通过对采用了纤维混凝土的材料属性的隧道模型分进行变形分析,探讨了一种如何建立宏观性能与细观参数之间联系的方法,即通过建立现实试验参数与模型参数的联系达到建立宏细观参数间联系的方式。分析结果表明:(1)纤维的存在使得试件的抗裂性能得到大幅度提高。阻裂效果混杂纤维>单掺聚丙烯>单掺钢纤维。(2)存在一个最佳的纤维掺量使阻裂效果最大同时较省材料且具备较好施工性能,推荐采用钢纤维0.5%、聚丙烯纤维0.1%的体积掺量。(3)由于纤维在细观层次上影响了基体的结构,使得水化反应能够充分进行,改善了Ca(OH)2结晶体的数量及空间分布排列状况,使得混杂纤维混凝土的抗裂性得到提高。(4)利用ANSYS所建纤维细观模型能够验证纤维对于改变混凝土细观结构受力情况所起的作用,为初步揭示纤维混凝土增强机理提供一定的参考。(5)利用所得的应力—应变关系曲线对某隧道模型进行了力学分析,其结果可以反映细观参数变化给宏观性能带来的影响。最后,对本文所做的工作进行了总结,并且简要的指出了本文研究的不足之处。