钢纤维混凝土高温动态压缩力学行为细观数值模拟

摘要

钢纤维混凝土是一种良好的防护结构建筑材料.在防护结构的服役过程中,可能会遭受到火灾、冲击二者单独或联合作用等极端荷载情况.为了研究高温高应变率耦合作用下钢纤维混凝土的力学行为,本文从细观角度出发建立了细观数值模型.在模型中,将钢纤维混凝土视为由骨料、砂浆及二者之间界面过渡区和纤维组成的四相复合材料.每一相具有其独立的物理/力学特性.在模拟过程中采用了热学-应力顺序耦合法,即先进行温度传导模拟获得试件内部的温度场,之后以其为初始条件进行力学加载,模拟其行为.数值模拟结果与试验观察的良好吻合说明了本文细观方法的合理性与准确性.以此为基础,对不同温度与应变率下钢纤维混凝土的动态压缩力学行为进行了模拟,分析探讨了钢纤维宏观力学行为的温度退化效应与应变率增强效应.