超高性能水泥基复合材料弯拉作用下虚拟应变硬化机制分析

徐世烺¹，韩相默²，吴香国³

(1.大连理工大学土木工程学院,大连,116024;
2.韩国金乌国立工科大学土木环境工程学院,龟尾市730-701,韩国;
3.大连理工大学土木工程学院,大连116024)

摘要:根据Tjiptobroto的工作,假设初始裂纹为最终失效裂纹,引入非初始裂纹纤维基体间的部分剥离能耗散项和单位失效面上随机纤维有效根数,依据初始裂纹总耗散能与非初始裂纹耗散能的平衡准则,研究了水泥基复合材料的多裂纹扩展失效机制.根据超高性能水泥基复合材料特性,修正和简化了各能量耗散项,建立了基于能量平衡准则的超高性能水泥基复合材料多裂纹开裂失效机理的理论模型,用以预报该材料的裂纹扩展规律.数值预报了Tjiptobroto实验模型的多裂纹扩展数目和能量耗散项,并与其实验结果进行了对比,吻合较好.表明对具有高弹模钢纤维的超高性能水泥基复合材料引入部分剥离能项是必要的.本文中的理论模型也可作为超高性能水泥基复合材料初裂承载能力和极限承载能力预报的理论参考.

关键词:钢纤维; 高性能; 水泥基; 复合材料; 虚拟应变硬化; 部分剥离能;

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