不同纤维长径比对钢纤维混凝土梁抗弯性能的影响分析

李 妍 应到亨 孙楠楠

1吉林建筑大学土木工程学院（130118）2寒地绿色建筑技术吉林省工程研究中心（130000）3长春净月规划建筑设计研究院有限公司（130000）

0 引言

目前，我国是汽车拥有量大国，每年废弃的废旧轮胎多达十几亿条[1-2]，由于废旧轮胎的数目惊人，销毁和存储成为了一个难题，为了更好的解决环保问题，将废旧轮胎中的钢纤维提取出来进行实际工程研究。因为轮胎中含有大量的钢纤维，通过回收胎圈内钢纤维，将其进行处理，加入到混凝土中，增强混凝土的抗拉、抗折和弯曲性能[3-4]。目前，国内外学者对不同工业回收钢纤维长径比对钢纤维混凝土梁抗弯性能的研究较少。文章采用数值模拟的方式，分析了不同纤维长径比对钢纤维混凝土梁抗弯性能的影响[5]。进而不仅能将废旧轮胎中的资源用到实际工程，而且保护了环境。

1 SFRC抗弯强度的理论研究

结合基本原理，可以将钢纤维混凝土视为钢纤维和混凝土的组合构件，在构件发生线弹性变化后混凝土发生开裂，得到乱向分布的钢纤维混凝土的平均应力σ与弹性模量E:

式中:σf——钢纤维应力（MPa）；Ef——钢纤维的弹性模量（MPa）；Vf——钢纤维的体积率；σm——混凝土的应力（MPa）；Em——混凝土的应力弹性模量（MPa）；Vm——混凝土的体积率；η——为随机纤维的有效系数。

当复合材料结构的形变达到混凝土构件的开裂应变时，钢纤维混凝土的应力达到极限抗弯强度fmt，即发生开裂，此时钢纤维受到的应力为σf=Ef·εm，由此得到钢纤维混凝土构件的开裂承载力:

式中:fft——钢纤维混凝土抗弯强度（N/mm2）；……