應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料(SHCC)的力學(xué)性能試驗(yàn)與數(shù)值模擬.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施也在大規(guī)模的建設(shè)當(dāng)中。作為應(yīng)用最為廣泛的建筑材料，混凝土雖然擁有抗壓強(qiáng)度高、易于取材、可模性好等其它建材無法替代的種種優(yōu)點(diǎn)，但傳統(tǒng)的水泥基材料又具有韌性性能差，抗拉強(qiáng)度低，易開裂等缺點(diǎn)。這些特點(diǎn)大大限制了混凝土的耐久性能，并影響其在某些特種結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用。
　　 隨著各種纖維混凝土的發(fā)展，基于微觀物理學(xué)原理進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的工程用水泥基復(fù)合材料(Engineered Cementitious Co

2、mposites，以下簡稱ECC)可以顯著地提高混凝土的韌性，使其呈現(xiàn)應(yīng)變硬化的特征，改善混凝土的耐久性能。然而ECC材料對砂子粒徑要求較為嚴(yán)格，生產(chǎn)成本較高，不適合大規(guī)模地投入到工程實(shí)踐當(dāng)中，只能用在結(jié)構(gòu)某些關(guān)鍵部位或者補(bǔ)修加固工程。為了降低ECC的生產(chǎn)成本，通過改進(jìn)ECC的配合比，得到了另一種纖維增強(qiáng)應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料(Strain-Hardening CementitiousComposites，以下簡稱SHCC)。SHCC的

3、造價相對要低，最大單軸拉應(yīng)變滿足計(jì)算要求，使水泥基材料呈現(xiàn)應(yīng)變硬化特性和多微裂縫開裂特征，雖然不如ECC韌性性能好，但足以滿足水泥基材料耐久性能要求和實(shí)際工程需求。
　　 本課題中，對不同配合比的SHCC試件進(jìn)行了楔形劈裂、三點(diǎn)彎曲、四點(diǎn)彎曲及各種直拉試驗(yàn)，通過對試驗(yàn)過程、試件破壞形態(tài)、斷裂能等的研究，探究出SHCC的應(yīng)變硬化機(jī)理，并用應(yīng)變硬化參數(shù)描述材料應(yīng)變硬化性能。
　　 應(yīng)用Conhard軟件對三點(diǎn)彎曲、四點(diǎn)彎曲的