低速冲击下钢纤维混凝土梁的动力学行为与三维细观仿真

作     者：张周 马钢 张佳寅 都思哲 常雅坤 李波 ZHANG Zhou;MA Gang;ZHANG Jiayin;DU Sizhe;CHANG Yakun;LI Bo

作者机构：太原理工大学土木工程学院太原030024 

出 版 物：《硅酸盐学报》 (Journal of The Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2024年第52卷第1期

页      面：189-202页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52178239) 

主　　题：钢纤维混凝土 细观模型 落锤冲击 抗冲击性能 

摘      要：钢纤维的掺入可有效增强混凝土的整体性与基体韧性,满足实际工程中对混凝土材料高强度与高韧性的性能要求,但现阶段对于钢纤维混凝土增强增韧机理与破坏机制的研究主要基于宏观试验,难以全面揭示材料内部损伤破坏过程及钢纤维增韧机理。通过建立钢纤维增强混凝土梁的三维细观模型,更为直观地分析钢纤维掺量和冲击速率对于钢纤维混凝土梁抗冲击性能与破坏形态的影响。结果表明:利用三维钢纤维增强混凝土梁细观模型可有效反映动态冲击条件下梁的力学性能与破坏形式;在低速冲击下,钢纤维的掺入可提升混凝土的耗能与抗冲击性能,且钢纤维存在最优掺量;当冲击速率低于10 m/s时,钢纤维的增强效果更为显著。该成果可为复杂动力环境中或低速冲击威胁下钢纤维混凝土受弯构件的工程应用与安全评估提供参考。