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钢纤维分布和朝向对混凝土管片抗弯承载性能的影响
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作者 路言杰 张小会 +2 位作者 陆满成 张权 杨默语 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期1-10,共10页
为研究钢纤维混凝土管片中钢纤维的细观分布和朝向特征对管片宏观承载性能的影响,基于球面概率密度函数,建立一种更准确的钢纤维投放算法;利用MATLAB编程和Abaqus联合仿真,建立钢纤维混凝土管片受荷变形和损伤的三维精细模型;以钢纤维... 为研究钢纤维混凝土管片中钢纤维的细观分布和朝向特征对管片宏观承载性能的影响,基于球面概率密度函数,建立一种更准确的钢纤维投放算法;利用MATLAB编程和Abaqus联合仿真,建立钢纤维混凝土管片受荷变形和损伤的三维精细模型;以钢纤维方向系数和纤维分布差异率作为变量,详细分析不同参数设置下钢纤维混凝土管片的力学特性和损伤演变规律。结果表明:1)采用球面概率密度函数优化后的钢纤维投放算法能够有效解决投放不均的问题,并且显著提升模型预测的准确性。2)钢纤维的方向系数和分布差异对管片的抗弯承载力、韧性及延性等关键性能指标有着至关重要的影响;当钢纤维方向系数由1.0降至0.3时,管片的抗弯韧性下降约75.79%,延性也相应降低约4.18%;而当分布差异率从-0.25增至0.25时,抗弯韧性的降幅达到26.08%,延性则降低约6.72%。3)合理调整钢纤维的分布和朝向有助于增强结构的安全性与稳定性。 展开更多
关键词 盾构隧道管片 纤维混凝土 纤维分布 纤维方向系数 管片抗弯承载力 韧性 延性
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单向分布钢纤维增强水泥基复合材料(I):钢纤维方向控制 被引量:38
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作者 慕儒 邱欣 +1 位作者 赵全明 李辉 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期208-213,共6页
对恒定匀强磁场作用下钢纤维增强水泥净浆中钢纤维的受力状况及转动运动状态进行了分析,确定了钢纤维转动角加速度与磁场磁感应强度及磁场作用时间之间的关系,并据此计算了钢纤维达到设计方向所需的磁场磁感应强度及磁场作用时间,从而... 对恒定匀强磁场作用下钢纤维增强水泥净浆中钢纤维的受力状况及转动运动状态进行了分析,确定了钢纤维转动角加速度与磁场磁感应强度及磁场作用时间之间的关系,并据此计算了钢纤维达到设计方向所需的磁场磁感应强度及磁场作用时间,从而确定了单向分布钢纤维增强水泥净浆的制备条件.根据理论计算结果,在磁场磁感应强度为1.13×10-5 T、磁场作用时间为60s条件下制备了单向分布钢纤维增强水泥净浆试件,测试了试件中钢纤维的方向分布,结果表明,试件中80%左右的钢纤维方向与设计方向基本一致,钢纤维方向系数达到0.968. 展开更多
关键词 纤维增强水泥净浆 纤维方向系数 单向分布钢纤维 制备方法
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单向分布钢纤维增强水泥基复合材料(Ⅲ):断裂性能 被引量:27
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作者 慕儒 王成 +2 位作者 李辉 林建军 赵全明 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期78-82,共5页
通过三点弯曲试验,分析比较了单向分布与乱向分布钢纤维混凝土的极限荷载、断裂韧度、断裂能和裂缝尖端开口位移.结果表明:与乱向分布钢纤维混凝土相比,单向分布钢纤维混凝土极限荷载、断裂韧度、断裂能和裂缝尖端开口位移均有明显提高... 通过三点弯曲试验,分析比较了单向分布与乱向分布钢纤维混凝土的极限荷载、断裂韧度、断裂能和裂缝尖端开口位移.结果表明:与乱向分布钢纤维混凝土相比,单向分布钢纤维混凝土极限荷载、断裂韧度、断裂能和裂缝尖端开口位移均有明显提高.单向分布钢纤维混凝土断裂性能明显优于乱向分布钢纤维混凝土.单向分布钢纤维混凝土中有更多的钢纤维桥接裂缝两边并有效承受荷载,使其断裂性能明显提高. 展开更多
关键词 单向分布钢纤维混凝土 纤维方向系数 断裂性能 韧性
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单向分布钢纤维增强水泥基复合材料(Ⅱ):制备及钢纤维增强作用 被引量:41
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作者 慕儒 李辉 +2 位作者 王晓伟 赵全明 邱欣 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期387-392,共6页
研究了制备单向分布钢纤维混凝土的方法及单向分布钢纤维对混凝土劈裂抗拉强度和弯曲抗拉强度的增强作用.在钢纤维混凝土成型振动时,对试模中的混凝土拌合物施加匀强磁场,钢纤维受到磁场力作用,方向趋同于磁场方向,硬化后即制备出单向... 研究了制备单向分布钢纤维混凝土的方法及单向分布钢纤维对混凝土劈裂抗拉强度和弯曲抗拉强度的增强作用.在钢纤维混凝土成型振动时,对试模中的混凝土拌合物施加匀强磁场,钢纤维受到磁场力作用,方向趋同于磁场方向,硬化后即制备出单向分布钢纤维混凝土.结果表明:制备的单向分布钢纤维混凝土纤维方向效应系数达到0.90以上;钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度和弯曲抗拉强度随钢纤维方向效应系数的提高而提高;钢纤维掺量相同时,相同配合比的单向分布钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度和弯曲抗拉强度显著高于普通钢纤维混凝土. 展开更多
关键词 单向分布钢纤维混凝土 纤维方向效应系数 劈裂抗拉强度 弯曲抗拉强度
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定向钢纤维混凝土中的钢纤维分布X-ray CT分析 被引量:14
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作者 慕儒 马艳奉 +2 位作者 李辉 王晓伟 张萍 《电子显微学报》 CAS CSCD 2015年第6期487-491,共5页
为分析定向钢纤维混凝土中钢纤维的分布,通过X-CT扫描原位测试确定了混凝土中所有钢纤维的空间位置坐标,根据钢纤维空间坐标,分析计算钢纤维的角度分布及纤维方向效应系数。结果表明,定向钢纤维混凝土中,与设计的目标方向夹角<30... 为分析定向钢纤维混凝土中钢纤维的分布,通过X-CT扫描原位测试确定了混凝土中所有钢纤维的空间位置坐标,根据钢纤维空间坐标,分析计算钢纤维的角度分布及纤维方向效应系数。结果表明,定向钢纤维混凝土中,与设计的目标方向夹角<30°的钢纤维根数占总数量的比例达85%,定向钢纤维的定向效果较好;定向钢纤维混凝土中纤维方向效应系数增加25%,增强效率显著提高。 展开更多
关键词 定向钢纤维混凝土 X-RAY CT 纤维方向效应系数 纤维分布
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