對(duì)自密實(shí)鋼纖維混凝土澆筑過(guò)程中纖維運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬.pdf

1、近年來(lái)，纖維混凝土構(gòu)件以其優(yōu)異的力學(xué)性能被廣泛應(yīng)用于越來(lái)越多的工程領(lǐng)域，而纖維混凝土構(gòu)件的受力性能與其內(nèi)部纖維的分布形態(tài)有著直接的聯(lián)系，因此研究纖維在混凝土構(gòu)件中的分布形態(tài)具有重要意義。對(duì)于自密實(shí)纖維混凝土來(lái)說(shuō)，由于其良好的流動(dòng)性和免振搗等特點(diǎn)，其澆筑過(guò)程將直接影響纖維最終的分布形態(tài)。
　　僅利用現(xiàn)有軟件難以真實(shí)有效模擬這類(lèi)運(yùn)動(dòng)，更難以得到足夠多與實(shí)驗(yàn)對(duì)比的數(shù)據(jù)。本文通過(guò)MATLAB自編程序調(diào)用ANSYS CFX中的流體計(jì)算模塊及

2、拉格朗日粒子追蹤（Lagrangian Particle Tracking）功能，提出了一種新的用以模擬自密實(shí)鋼纖維混凝土澆筑過(guò)程中纖維運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬分析方法。本文將單根鋼纖維簡(jiǎn)化為兩個(gè)距離固定（為纖維長(zhǎng)度）的球形粒子，用ANSYS CFX軟件模擬粒子在整個(gè)澆筑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)，MATLAB自編程序控制粒子之間的固定配對(duì)并保證每對(duì)粒子在計(jì)算過(guò)程中保持相對(duì)距離不變。以一個(gè)自密實(shí)鋼纖維混凝土澆筑實(shí)驗(yàn)為對(duì)比，通過(guò)數(shù)值模擬澆筑了一根1200mm×1

3、50mm×150mm的梁來(lái)驗(yàn)證計(jì)算的精確性。通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了模擬方法的有效性。新方法可用于模擬各種摻量剛性纖維自密實(shí)混凝土的澆筑流動(dòng)過(guò)程，分析纖維在整個(gè)流動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)，具有良好的適用性及工程應(yīng)用價(jià)值，并便于進(jìn)行變參數(shù)分析。
　　以上述梁模型為參照對(duì)象，通過(guò)將混凝土澆筑口位置由梁的一端向梁中部移動(dòng)探究澆筑位置變化對(duì)梁構(gòu)件內(nèi)鋼纖維分布形態(tài)的影響;另外通過(guò)將混凝土澆筑速度由0.25m/s向0.65m/s變化探究