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文檔簡介

仿鋼纖維輕骨料混凝土力學性能細觀數值模擬研究有機仿鋼纖維在改善混凝土的抗壓強度、韌性和較大自重等性能方面表現出色,以及在替代鋼纖維的應用前景上非常樂觀。但現階段對于仿鋼纖維輕骨料混凝土的研究絕大部分的思路都是通過試驗配置一定組別的混凝土,改變相關影響因素,經過一定的養護期限,由試驗結果與對照組的對比分析某變量影響的大小,從而確定最優摻量。這樣的一種試驗過程不僅周期長、花費高,而且還帶來嚴重的浪費和建筑材料的污染問題。同時宏觀實驗也難以達到分析混凝土內部細觀力學機理研究的效果。從另一方面來說,混凝土的性能影響因素是多且復雜的,有時各種影響因素之間還存在耦合的情況,顯然僅僅通過試驗來查明主要影響因素和最優摻量已顯得跟不上時代的發展。工欲善其事,必先利其器,隨著計算機科學和有限元理論的發展,我們需要借助這兩種有力的工具,運用仿真數值模擬技術幫助我們提高研究能力和效率。本文以強度為C30的輕骨料混凝土為基礎,將天然浮石和仿鋼纖維混合配置成輕骨料仿鋼纖維混凝土,養護一定齡期后,對其進行抗壓強度試驗研究,通過分析試驗數據和宏觀現象,探討并總結纖維這一變量對混凝土整體性能如抗壓強度、剛度、裂紋發生方式和變形的影響。其次,在此基礎之上,使用MATLAB軟件編程建立圓形、多邊形隨機骨料纖維混凝土模型,并做出良好的人機交互界面,通過界面輸入不同仿鋼纖維的摻量,以得到不同的模型,然后將這些模型通過AutoCAD軟件導入到ABAQUS有限元軟件中分別加以分析。研究結論表明:(1)摻入仿鋼纖維使輕骨料仿鋼纖維混凝土的抗壓強度、抵抗變形能力有一定程度的提高。(2)借助MATLAB可以建立了隨機纖維骨料模型,可以實現纖維摻量或者骨料含量變化,并可以擴展為多因素分析,作為試驗有益補充。(3)

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