玄武岩纤维增强纺织结构混凝土复合材料力学性能的建模与仿真

摘要整理

本研究采用有限元法（FEM）预测玄武岩纤维增强混凝土的力学行为。纤维作为混凝土增强材料是一个相对较新的概念，与钢筋混凝土相比在力学性能方面具有多项优势。玻璃纤维和聚丙烯（PP）纤维已被广泛用于混凝土增强数十年，但玄武岩纤维因其优异的力学性能和与混凝土的相容性而近年来获得广泛关注。本研究通过FEM分析预测玄武岩纤维增强混凝土（BFRC）的力学性能，并通过实验验证模型结果。详细评估了纤维体积分数对混凝土选定力学性能的影响。结果表明，随着加载增加，力学性能显著改善。与传统砾石或石子增强的混凝土板相比，玄武岩纤维增强混凝土表现出优异的力学性能，包括承载能力和应变能。仿真结果与实验样品的关联性很高，两者具有极高的相似性。与钢纤维增强混凝土（SFRC）相比，玄武岩纤维增强混凝土提供了更轻质的建筑材料。此外，采用这种新型纤维材料制备混凝土复合材料可以克服腐蚀问题。

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