Fracture behavior of ultra-high performance concrete under complex stress states
Abstract
超高性能混凝土（UHPC）在水利工程中具有广阔的应用前景，但其在复合应力状态下的断裂行为尚不明确。本文通过试验与数值模拟相结合的方法，研究UHPC在拉-剪复合应力作用下的断裂性能。试验采用斜切缺口短梁试件，通过系统改变缺口倾角和钢纤维体积掺量，分析断裂混合度与纤维掺量对裂缝起裂、裂缝扩展及承载力的影响。通过显性建立纤维自由度并采用合适的基体本构关系和基体-界面粘结滑移关系，建立了分析UHPC在复杂应力状态下断裂破坏的三维细观数值模型。研究结果表明：UHPC基体的混合型断裂临界状态符合最大能量释放率准则；纤维掺量的提高和复合应力状态中剪应力成分的提高使得UHPC的断裂过程区增大、基体剥落现象更显著；发展的三维细观数值模型成功复现了试验结果，可以较好地预测复合应力状态下UHPC的断裂破坏特征。本研究深化了对复合应力下UHPC断裂行为的理解，可为其在水利工程中的安全设计和应用提供参考。
Fields of Study & Subjects
Innovative concrete reinforcement materials
Structural Behavior of Reinforced Concrete
Numerical methods in engineering
Publication details
- Journal / source
- Shuili Xuebao
- Volume
- 57
- Issue
- 1
- Pages
- 76–90
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- EN