纖維（聚丙烯纖維）混凝土作為一種典型的復合材料具有獨特的結構特性，其力學性能規(guī)律不僅取決于其組成成分，也取決于細觀結構特征，聚丙烯纖維的分布規(guī)律，形狀，體積率及界面性質(zhì)等。因此，采用細觀力學方法進行分析和研究復合材料的微觀結構，探討宏觀與細觀之間的內(nèi)在聯(lián)系，尋求從更細微的角度去揭示復合材料損傷破壞的本質(zhì)，最終建立相應的細觀模型。近年來，眾多的力學工作者共同合作已經(jīng)取得了大量的研究成果。董振英等對纖維增強韌性材料的理論研究進展進行了總結和回顧：

①界面力學模型

以纖維-基體界面為研究對象，分析外力作用下界面發(fā)生脫黏、相對滑動等破壞過程的力學模型。

②纖維增強脆性復合材料力學模型以纖維對基體材料的增強、增韌作用為研究對象，分析纖維橋聯(lián)對于脆性基體材料中宏微觀裂紋擴展阻滯效果的力學模型。

③纖維混凝土單向拉伸力學模型以纖維混凝土材料在單向拉伸條件下的本構行為為研究對象，從宏細觀角度對纖維增強脆性材料變形行為進行解釋的力學模型。根據(jù)本課題試驗研究以及工程應用相關內(nèi)容，主要對單軸拉伸試驗與之相對應的單向拉伸力學模型進行詳細說明：單軸拉伸條件下的纖維混凝土材料的本構模型是材料工作者非常感興趣的領域。這主要是因為，與其他受力條件（受壓、受剪、劈拉及各種復合加載條件）相比，單軸拉伸試件破壞形式比較簡單，破壞準則便于掌握，易于進行增強及破壞機理的分析 ，因此，至今為止，大量的材料工作者采用了不同的加載方式，不同的混凝土材料，纖維品種以及纖維體積摻率，進行了許多種的單軸拉伸試驗，但是由于難度相對較大，到目前為止還沒有完全統(tǒng)一的試驗方法。

聚丙烯纖維混凝土在單軸拉伸條件下，其應力-應變?nèi)€按其開裂后的形態(tài)可以分為應變強化，應變軟化兩種模型，見圖1.2。總體來說，當基體開裂后，開裂處的9荷載將完全由纖維承擔，若纖維數(shù)量較少，則不能繼續(xù)承擔開裂前的荷載，所以隨著裂縫的繼續(xù)張開，荷載急劇下降，變形曲線出現(xiàn)軟化段，纖維逐漸被拔出，或者直接斷裂，最終發(fā)生單縫破壞現(xiàn)象，如圖 1.2a 所示；若纖維摻量足夠大，基體開裂后，隨著裂縫的不斷張開，纖維可以繼續(xù)承載并且可以增大，從而使基體再次在其他斷面開裂，形成多縫開裂現(xiàn)象，如圖 1.2b 所示，此時的聚丙烯纖維混凝土變形曲線呈現(xiàn)出應變強化趨勢，復合材料的強度和韌性得到一定程度的提高。

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