帶裝甲鋼背板的鋼纖維混凝土靶抗侵徹試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究

為了研究鋼纖維混凝土樁的承載性能,利用flac3d對鋼纖維混凝土樁的靜載試驗(yàn)進(jìn)行了模擬。使用模型試驗(yàn)的參數(shù)建立分析計(jì)算模型。通過與試驗(yàn)中的p—s曲線和樁身應(yīng)變的比較,驗(yàn)證了模型的正確性。以此模型為基礎(chǔ)研究了樁周土體粘聚力和樁體摩擦角對鋼纖維混凝土樁變形的影響。由計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)樁周土體的粘聚力較小時(shí),適當(dāng)增大樁周土體的粘聚力,有利于減小樁體發(fā)生塑形變形后的沉降量。適當(dāng)增大鋼纖維混凝土樁的摩擦角,有利于提高樁體的剛度,減小樁體發(fā)生塑性變形后的壓縮量。

鋼纖維混凝土試驗(yàn)方法cecs13∶89 長江委信息研究中心館藏1 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) 鋼纖維混凝土試驗(yàn)方法 cecs13∶89 主編單位:哈爾濱建筑工程學(xué)院 大連理工大學(xué) 批準(zhǔn)單位:中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 批準(zhǔn)日期:1989年12月26日 1991北京 前言 鋼纖維混凝土是我國近幾年發(fā)展起來的新材料。它具有耐磨、抗拉 和抗剪性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),因此,可以廣泛用于道路工程(包括機(jī)場跑道)、水工 和港口工程、鐵路工程以及工業(yè)與民用建筑中的剛性屋面、抗震節(jié)點(diǎn)和 廠房地面。為了統(tǒng)一鋼纖維混凝土的試驗(yàn)方法,以滿足《鋼纖維混凝土結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》的技術(shù)要求,本標(biāo)準(zhǔn)起草小組以科學(xué)試驗(yàn)為基礎(chǔ),結(jié)合 這種材料的工程實(shí)踐,并反復(fù)征求有關(guān)單位和專家的意見,制訂了本標(biāo)準(zhǔn), 最后經(jīng)全國鋼筋混凝土標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會審查定稿。 現(xiàn)批準(zhǔn)《鋼纖維混凝土試驗(yàn)方法》cecs1

采用shpb實(shí)驗(yàn)裝置,通過試驗(yàn)得到了壓桿中入射波與透射波隨時(shí)間變化曲線,通過shpb實(shí)驗(yàn)中的基本關(guān)系式求得變應(yīng)變率條件下被測混凝土材料的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系曲線。并通過動態(tài)放大因子(dif)的計(jì)算,確定了c40混凝土的應(yīng)變率敏感閾值,通過對實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)變率與應(yīng)力峰值的關(guān)系曲線以及dif研究,確定了鋼纖維對混凝土dif的定量影響,從而確定了鋼纖維對混凝土的增強(qiáng)效應(yīng)。

ｒｍ＆ｃｍ２００７年２期 橋梁機(jī)械與施工技術(shù) ｂｒｉｄｇｅｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ０引言 橋面鋪裝層應(yīng)當(dāng)堅(jiān)實(shí)、平整、耐磨。水泥混凝土橋 面鋪裝層開裂的原因包括橋面和伸縮縫平整度差，使 車輛產(chǎn)生較大沖擊；主梁頂面和鋪裝層間聯(lián)結(jié)不好，鋪 裝層和主梁分層，在車輛荷載作用下變形不一致；鋪裝 層厚度小、強(qiáng)度低，板角出現(xiàn)應(yīng)力集中，形成板角裂縫， 并很快發(fā)展成為縱橫交錯裂縫，水由裂縫浸入鋪裝層， 甚至?xí)肷喜拷Y(jié)構(gòu)的梁、板，使橋面及梁、板的鋼筋 出現(xiàn)銹蝕，碎裂嚴(yán)重脫落形成洼坑，造成車輛跳車，加 速了橋面的破壞［１－３］。 在基體混凝土中摻入一定量的鋼纖維后，其抗折 強(qiáng)度顯著提高，鋼纖維混凝土抗折強(qiáng)度的大小與許多 因素有關(guān)，包括鋼纖維的類型、體積率、長徑比、水泥的 抗折強(qiáng)度、水灰比、砂率、集料粒徑、鋼纖維分布狀態(tài) 等，以及試件尺

運(yùn)用有限元分析軟件ansys/ls-dyna對鋼纖維體積分?jǐn)?shù)為0,0.5%,1.0%,鋼管壁厚度為4,7.5mm的鋼管鋼纖維高強(qiáng)混凝土遮彈層進(jìn)行抗侵徹?cái)?shù)值模擬研究,引入jhc模型來描述鋼纖維高強(qiáng)混凝土在高速、高壓環(huán)境下的非線性變形和破壞情況。通過分析距離中心侵徹位置不同節(jié)點(diǎn)的位移變化曲線,研究了鋼管分隔作用對遮彈層抗侵徹的影響,并與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,吻合較好。同時(shí),研究了鋼纖維體積分?jǐn)?shù)及鋼管壁厚度對遮彈層抗侵徹的影響,結(jié)果表明:鋼纖維的摻入減輕了彈體的破壞效應(yīng)、限制了侵徹深度;鋼管壁厚度的增加使其更好地發(fā)揮了自身的套箍及吸能作用,提高了遮彈層整體的抗侵徹能力。

通過對一、二級配鋼纖維混凝土性能的試驗(yàn)研究和分析,闡述了二級配鋼纖維混凝土對混凝土抗裂性的有利影響;針對鋼纖維的體積分?jǐn)?shù)、品種、外觀形狀、長度等特征參數(shù)對二級配鋼纖維混凝土性能的影響進(jìn)行了試驗(yàn).結(jié)果表明:在相同條件下,摻入體積分?jǐn)?shù)為1.5%,弓形60mm鋼纖維的二級配鋼纖維混凝土效果最好;提出了在鋼纖維體積分?jǐn)?shù)較大的條件下判定鋼纖維混凝土工作性以采用施加外部機(jī)械力作用的維勃稠度法較為合理的觀點(diǎn).

運(yùn)用有限元分析軟件ansys/ls-dyna對鋼纖維體積分?jǐn)?shù)為0,0.5%,1.0%,鋼管壁厚度為4,7.5mm的鋼管鋼纖維高強(qiáng)混凝土遮彈層進(jìn)行抗侵徹?cái)?shù)值模擬研究,引入jhc模型來描述鋼纖維高強(qiáng)混凝土在高速、高壓環(huán)境下的非線性變形和破壞情況。通過分析距離中心侵徹位置不同節(jié)點(diǎn)的位移變化曲線,研究了鋼管分隔作用對遮彈層抗侵徹的影響,并與現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,吻合較好。同時(shí),研究了鋼纖維體積分?jǐn)?shù)及鋼管壁厚度對遮彈層抗侵徹的影響,結(jié)果表明：鋼纖維的摻入減輕了彈體的破壞效應(yīng)、限制了侵徹深度;鋼管壁厚度的增加使其更好地發(fā)揮了自身的套箍及吸能作用,提高了遮彈層整體的抗侵徹能力。

四川建筑　第29卷1期　2009102 鋼纖維混凝土抗折疲勞的ansys模擬 張興亮,劉發(fā)明 (安徽理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院,安徽淮南232001) 　　【摘　要】　用ansys方法,對鋼纖維混凝土進(jìn)行了抗折疲勞仿真模擬,并將模擬計(jì)算結(jié)果與疲勞試驗(yàn) 數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析,二者相符較好,從而為鋼纖維混凝土疲勞強(qiáng)度研究提供了有效便捷的手段。 　　【關(guān)鍵詞】　ansys;　鋼纖維混凝土;　疲勞分析 　　【中圖分類號】　tu5281572　　　　　　　　　　【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】　a 　　鋼纖維混凝土路面面層除了承受溫度和濕度變化,還承 受大量的行車荷載。根據(jù)材料疲勞的性質(zhì),鋼纖維混凝土面 層的強(qiáng)度隨荷載反復(fù)作用而降低。所以鋼纖維混凝土面層 在承受反復(fù)應(yīng)力作用時(shí),沒有達(dá)到靜載極限強(qiáng)度值就破壞 了。抗折疲勞強(qiáng)度是水泥混凝土路面和機(jī)場道面設(shè)計(jì)的一 項(xiàng)重

用ansys方法,對鋼纖維混凝土進(jìn)行了抗折疲勞仿真模擬,并將模擬計(jì)算結(jié)果與疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析,二者相符較好,從而為鋼纖維混凝土疲勞強(qiáng)度研究提供了有效便捷的手段。

根據(jù)12個小梁彎曲韌性的試驗(yàn)、12個切口梁韌性試驗(yàn),研究了鋼纖維對基體的初裂彎曲抗拉強(qiáng)度、殘余彎拉強(qiáng)度、彎曲韌度指數(shù)的影響。分析了鋼纖維對基體變形性能的影響及增韌效果。同時(shí)探求由殘余彎拉強(qiáng)度和鋼纖維的特征參數(shù)這兩個方面求得鋼纖維混凝土正常使用極限狀態(tài)、承載能力極限狀態(tài)下的抗拉強(qiáng)度值。結(jié)果表明:鋼纖維混凝土是理想的地下結(jié)構(gòu)建筑材料,能夠適應(yīng)所需要的強(qiáng)度和變形的要求。

以抗壓腐蝕系數(shù)和抗折腐蝕系數(shù)的形式研究高濃度生活污水環(huán)境下不同尺寸鋼纖維混凝土試件之間的耐腐性性能。結(jié)果表明,高濃度的生活污水對鋼纖維混凝土有劣化作用,鋼纖維混凝土的抗壓腐蝕系數(shù)和抗折腐蝕系數(shù)均隨著試驗(yàn)齡期的增加而逐漸降低,其降低幅度與鋼纖維體積率有關(guān)。

針對超高性能鋼纖維混凝土（uhpsfrc）隧道襯砌的抗爆性能,運(yùn)用有限元軟件ls-dyna建立了超高性能鋼纖維混凝土隧道襯砌在內(nèi)爆荷載作用下的三維有限元模型,比較了uhpsfrc隧道襯砌與普通混凝土隧道襯砌抗爆性能的異同,研究了爆源位置、隧道埋深、鋼纖維摻量等參數(shù)對uhpsfrc隧道襯砌抗爆性能的影響。結(jié)果表明：與普通混凝土隧道襯砌相比,uhpsfrc隧道襯砌抗爆性能更為優(yōu)異;偏心爆炸情況下隧道襯砌主要表現(xiàn)為局部破壞,并且局部破壞程度要明顯大于中心爆炸情況;與深埋工況相比,淺埋隧道襯砌在爆炸荷載作用下的損傷破壞更為嚴(yán)重;在一定范圍內(nèi)鋼纖維摻量越大,隧道襯砌抗爆性能越好。

纖維混凝土構(gòu)件內(nèi)纖維的分布形態(tài)對其受力性能有著直接的影響,因此,研究自密實(shí)混凝土澆筑過程中纖維的運(yùn)動以及得到其在構(gòu)件內(nèi)部最終的分布形態(tài)具有十分重要的意義.本文利用ansyscfx軟件中的流體計(jì)算模塊及拉格朗日粒子追蹤功能,通過matlab自編程序調(diào)用和完善ansyscfx強(qiáng)大的流體計(jì)算能力,得到一種模擬自密實(shí)鋼纖維混凝土澆筑過程中纖維運(yùn)動的新方法.將單根鋼纖維簡化為兩個距離固定(為纖維長度)的球形粒子,ansyscfx模擬粒子在整個澆筑過程中的運(yùn)動,matlab自編程序控制粒子之間的固定配對并保證每對粒子在計(jì)算過程中保持相對距離不變.通過數(shù)值模擬澆筑一根1,200mm×150mm×150mm的梁來驗(yàn)證計(jì)算的精確性.將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,證明了模擬方法的適用有效性.這種新方法可用于各種摻量剛性纖維自密實(shí)混凝土的澆筑流動模擬.

纖維混凝土構(gòu)件內(nèi)纖維的分布形態(tài)對其受力性能有著直接的影響,因此,研究自密實(shí)混凝土澆筑過程中纖維的運(yùn)動以及得到其在構(gòu)件內(nèi)部最終的分布形態(tài)具有十分重要的意義.本文利用ansyscfx軟件中的流體計(jì)算模塊及拉格朗日粒子追蹤功能,通過matlab自編程序調(diào)用和完善ansyscfx強(qiáng)大的流體計(jì)算能力,得到一種模擬自密實(shí)鋼纖維混凝土澆筑過程中纖維運(yùn)動的新方法.將單根鋼纖維簡化為兩個距離固定（為纖維長度）的球形粒子,ansyscfx模擬粒子在整個澆筑過程中的運(yùn)動,matlab自編程序控制粒子之間的固定配對并保證每對粒子在計(jì)算過程中保持相對距離不變.通過數(shù)值模擬澆筑一根1,200,mm×150,mm×150,mm的梁來驗(yàn)證計(jì)算的精確性.將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,證明了模擬方法的適用有效性.這種新方法可用于各種摻量剛性纖維自密實(shí)混凝土的澆筑流動模擬.

在非線性顯示動力分析有限元程序ls-dyna中,采用lagrange算法,靶板材料選擇適合金屬侵徹問題的johnson-cook模型和gruneisen狀態(tài)方程,建立了穿甲彈侵徹2519a—t87鋁合金靶板的四分之一有限元模型。通過穿甲彈侵徹靶板的模擬結(jié)果,分析靶板在穿甲過程中的溫度和剪切應(yīng)力的分布及變化規(guī)律,為揭示鋁合金的絕熱剪切帶的形成機(jī)理提供依據(jù)。

本文共設(shè)計(jì)并測試了14組鋼纖維混凝土抗壓試件,研究不同體積摻量下工業(yè)回收鋼纖維混凝土的抗壓性能,并對提取的材料與目前建筑行業(yè)使用的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)場試驗(yàn)比對,通過ansys軟件建立回收鋼纖維混凝土相關(guān)力學(xué)性能的計(jì)算模型,結(jié)果表明:當(dāng)體積摻量為0.5%時(shí),混凝土的抗壓強(qiáng)度未能有效提高,體積摻量為1.0%,1.5%時(shí),回收鋼纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度分別提高了3.44%和6.66%.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比工業(yè)回收鋼纖維和普通鋼纖維對混凝土強(qiáng)度的改善程度.為實(shí)際工程提供理論參考.

為了探討不同摻量的鋼纖維對混凝土力學(xué)性能的影響,文章試驗(yàn)研究了在相同條件下,當(dāng)纖維摻量不同時(shí),對混凝土的力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)表明鋼纖維明顯提高了混凝土的抗折強(qiáng)度,且抗折強(qiáng)度隨鋼纖維體積摻量增加而增長。但不是纖維摻量越大越好,要根據(jù)工程實(shí)際,通過試驗(yàn)確定最佳纖維摻量。

鋼纖維混凝土-鋼板組合結(jié)構(gòu)防淹門的試驗(yàn)研究與分析

鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的復(fù)合建筑材料.鋼纖維混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗沖擊性能及抗疲勞性能等主要材料性能與普通混凝土比較均有較大的提高.因此,鋼纖維混凝土在建筑工程界具有較大的使用價(jià)值.

層布式鋼纖維混凝土是一種新型的復(fù)合路面材料,由于鋼纖維阻滯基體裂縫的開展,使其抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度等較素混凝土有顯著提高。本文主要從室內(nèi)試驗(yàn)出發(fā),對層布式鋼纖維混凝土進(jìn)行平板試驗(yàn),研究了層布式鋼纖維混凝土早期抗裂和干縮性能。期望通過這些工作能較全面地了解層布式鋼纖維混凝土的性能并有助于工程實(shí)際應(yīng)用。

為了更好地了解和應(yīng)用鋼纖維混凝土，本文從鋼纖維混凝土的發(fā)展過程、基本力學(xué)性能、高溫條件下的力學(xué)性能、抗

摘要：纖維混凝土是一種是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多 相復(fù)合建筑材料。其物理和力學(xué)性能優(yōu)于普通混凝土，在建筑工程界具有很大的實(shí)用價(jià)值， 鑒于其結(jié)構(gòu)形式不同將其大致分為四類，而本文重要簡述四種中的一種——鋼纖維混凝土的 研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)。 關(guān)鍵詞：鋼纖維鋼纖維混凝土 １前言 隨著1824年波特蘭水泥的誕生，在1830年前后出現(xiàn)了混凝土，作為當(dāng)時(shí)的一種新型建筑 材料，就廣泛地應(yīng)用于土木和水利工程。尤其是在19世紀(jì)中葉以后，伴隨著鋼鐵的發(fā)展，人 們把鋼筋和混凝土結(jié)合起來，誕生了鋼筋混凝土這種新型的復(fù)合建筑材料，大大提高了結(jié)構(gòu) 的抗裂性能、剛度、承載能力和耐久性，從而使建筑業(yè)經(jīng)歷了一場革命。盡管混凝土的固有 優(yōu)點(diǎn)是高抗壓強(qiáng)度，然而它也有固有弱點(diǎn)——如構(gòu)件的自重大、易于塑性干縮開裂、抗疲勞 能力低、韌性差、抗拉強(qiáng)度低(一般僅為