水利水电技术第50卷2019年第5期J］.水利水电技术，2019，50(5):136-142.孙佳伟，傅少君，叶建乔，等.UHTCC三点弯曲梁裂纹扩展的数值模拟研究［
pointbendingbeam［J］.SUNJiawei，FUShaojun，YEJianqiao，etal.StudyonnumericalsimulationofcrackextensionofUHTCCthree-WaterＲesourcesandHydropowerEngineering，2019，50(5):136-142.
UHTCC三点弯曲梁裂纹扩展的
数值模拟研究
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孙佳伟，傅少君，叶建乔，高
14山，易勇生
(1.西京学院陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室，陕西西安710123;2.武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉430072;3.DepartmentofEngineering，LancasterUniversity，LancashireLancasterLA14YW;
4.江西省交通科学研究院，江西南昌
330200)
要:为了探究超高韧性水泥基复合材料(简称UHTCC)断裂性能，选取三点弯曲梁作为研究对象，应用ABAQUS软件中的扩展有限元方法(XFEM)分析模块，模拟分析了加载条件下三点弯曲梁的裂纹摘
扩展过程和规律，并进行了UHTCC力学参数敏感性分析。根据数值模拟结果，分析了三点弯曲梁的起裂荷载、失稳最大荷载、起裂韧度、临界等效裂缝长度、失稳断裂韧度等指标。结果表明，数值模拟结果与物理试验结果总体一致，UHTCC比普通混凝土具有很好的抗开裂能力和延性;在弹性模量、抗拉强度、断裂能参数原值的基础上，分别提高30%和降低30%。分析了3个力学参数对三点弯曲梁的起裂荷载、失稳最大荷载及其对应的裂缝张开位移影响程度。参数敏感性分析结果表明，弹性模量愈小，抗拉强度愈大，材料断裂失稳延性愈明显，而断裂能对断裂失稳延展性影响不明显。研究成果为UHTCC的材料设计、推广应用以及相应的结构分析等具有参考价值。关键词:UHTCC;三点弯曲梁;扩展有限元法;断裂韧度;参数敏感性
doi:10.13928/j.cnki.wrahe.2019.05.016中图分类号:TU528.58
文献标识码:A
文章编号:1000-0860(2019)05-0136-07
StudyonnumericalsimulationofcrackextensionofUHTCCthree-pointbendingbeam
SUNJiawei1，FUShaojun2，YEJianqiao3，GAOShan1，YIYongsheng4
(1.ShaanxiKeyLaboratoryofSafetyandDurabilityofConcreteStructures，XijingUniversity，Xi'an2.SchoolofCivilEngineering，WuhanUniversity，WuhanUniversity，Lancaster
LA14YW，Lancashire，UK;4.JiangxiTransportationInstitute，Nanchang
710123，Shaanxi，China;330200，Jiangxi，China)
430072，Hubei，China;3.DepartmentofEngmeering，Lancaster
Abstract:Inordertoexplorethefracturepropertyoftheultra-hightoughnesscementitiouscomposite(UHTCC)，thetypicalthree-pointbendingbeamistakenasthestudyobject，andthenthecrackextensionprocessandlawofthetree-pointbendingbeamunderloadingconditionaresimulativelyanalyzedwiththeanalysismoduleoftheextendedfiniteelementmethod(XFEM)inABAQUS，whilethesensitivityanalysisonthemechanicalparametersofUHTCCismadeaswell.Inaccordancewiththenu-mericalsimulationresult，theindexesofinitiallycrackingload，maximuminstabilityload，initiallycrackingtoughness，critical
收稿日期:2019-01-15
基金项目:国家自然科学基金(51879207)
作者简介:孙佳伟(1987—)，女，讲师，硕士研究生。E－mail:sunjiawei@xijing.edu.cn
通信作者:傅少君(1968—)，男，教授/博士生导师，从事工程结构数值分析方法研究。E－mail:sgig@whu.edu.cn
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WaterＲesourcesandHydropowerEngineeringVol.50No.5
UHTCC三点弯曲梁裂纹扩展的数值模拟研究 - 论文
