聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料的抗压强度数值预测方法研究

合理的计算方法和数值模型可显著提高工作效率,减少计算工作量。文章基于Eshelby-Mori-Tanaka方法和塑性损伤模型,建立了聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)宏观力学特性的细观数值计算方法,实现了PVA-ECC材料及普通混凝土材料的抗压强度模拟计算,用于预测不同配合比情况下的PVA-ECC材料宏观力学特性。通过材料抗压强度试验,获得了普通混凝土和PVA-ECC材料的立方体抗压强度和轴心抗压强度,试验结果表明,28 d龄期的PVA-ECC材料的抗压强度比相同龄期的混凝土材料抗压强度有较大幅度的提升,其立方体抗压强度比混凝土的立方体抗压强度高19.6%,轴心抗压强度比混凝土的轴心抗压强度提高76.6%。通过对PVA-ECC材料及普通混凝土材料的抗压强度模拟计算可知,数值模拟结果与试验结果具有良好的一致性,由此表明文章建立的复合材料的抗压强度数值计算方法是可行有效的。