钢纤维混凝土细观建模方法及力学特性研究

摘要

钢纤维混凝土内部缺陷的萌生、扩展等变化过程，需从细观角度出发进行研究。为了建立更加接近实际的钢纤维混凝土细观随机分布模型，提出了一种高效可靠的钢纤维混凝土细观建模方法。采用Python语言对ABAQUS程序进行二次开发，避免了建模中不同软件之间信息传递过程繁琐的问题。提出了一种新的关于多边形骨料和钢纤维的干涉判断方法 ——点线法，推导了在任意椭圆形骨料边界上取点的方程，提高了骨料投放的高效性。基于上述方法，对钢纤维混凝土试件在单轴压缩下的破坏过程进行了模拟并与试验结果进行对比。结果表明：对于二维细观模型中的二级配多边形骨料投放比可以达到70%,椭圆形骨料投放比可以达到69%;消除了钢纤维在建模过程中相交的现象。数值模拟得到的破坏形态和应力-应变曲线与试验得到的吻合较好，进一步验证了提出的方法可行性。

关键词

随机骨料 / 钢纤维 / 细观模型 / 干涉判断

基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.11872287); 陕西省重点研发计划资助项目(No.2019ZDLGY01-10); 中国博士后科学基金资助项目(No.2019M663934XB)