【摘 要】
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本文采用随机生成算法投放钢纤维，建立了随机乱向及定向钢纤维增强水泥基复合材料（SFRC、ASFRC）三点弯曲梁细观有限元数值模型. 计算了不同纤维掺量的SFRC试件和ASFRC试件加载断裂全过程，通过与试验结果进行对比，验证了细观数值模型的有效性. 分析了三点弯曲梁开裂截面处的纤维应力，研究了定向钢纤维的细观增强机理. 研究表明，模拟与试验所得SFRC试件和ASFRC试件的荷载-裂缝张开口位移（P
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（52022027，51878239）； 河北省自然科学基金资助项目（E2020202151）； 河北省高等学校科学技术研究重点项目（ZD2019072，ZD2020190）；
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本文采用随机生成算法投放钢纤维，建立了随机乱向及定向钢纤维增强水泥基复合材料（SFRC、ASFRC）三点弯曲梁细观有限元数值模型. 计算了不同纤维掺量的SFRC试件和ASFRC试件加载断裂全过程，通过与试验结果进行对比，验证了细观数值模型的有效性. 分析了三点弯曲梁开裂截面处的纤维应力，研究了定向钢纤维的细观增强机理. 研究表明，模拟与试验所得SFRC试件和ASFRC试件的荷载-裂缝张开口位移（P-CMOD）全曲线对比较好，峰值荷载的误差在10%以内；两种试件的峰值荷载和纤维合力最大值均随纤维掺量增加而增大，当纤维掺量为0.8%、1.2%、2.0%时，ASFRC试件的峰值荷载较SFRC试件约提高了75%、111%、141%，纤维合力最大值较SFRC试件约增大了202%、144%、127%；钢纤维定向后可以有效改善水泥基复合材料的断裂性能，显著提高利用率，延缓裂缝的扩展.
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