华南理工大学学报(自然科学版)

作者：毕玉洁, 毛灵涛, 刘海洲, 刘娇娇, 刘逸凡

单位：1.中国矿业大学（北京） 力学与土木工程学院，北京 1000832.中国矿业大学（北京） 煤炭精细勘探与智能开发 全国重点实验室，北京 1000833.中国科学院深圳先进技术研究院，广东 深圳 5180554.中国建筑第七工程局有限公司，河南 郑州 450000

关键词：聚丙烯纤维混凝土,界面脱粘,数字体图像相关法,三维变形场测量

基金：国家重点研发计划项目(2022YFC2904102)

为研究聚丙烯纤维与混凝土界面的粘结力学特性，通过单纤维拉拔细观力学试验与数值模拟对界面的脱粘过程进行了分析。采用微CT与自行研制的单纤维拉拔装置建立了单纤维拉拔原位扫描观测系统，对压痕型单根聚丙烯纤维从砂浆基体中拔出的过程进行了原位扫描观测；结合力学正则化全局数字体图像相关法，获得了纤维与基体界面的变形场，由纤维与基体间共用节点的相对位移量化了界面的脱粘；基于CT图像建立了反映纤维和基体真实形状的三维细观数值模型，模拟分析了单纤维的拉拔过程。结果表明：拉力-位移曲线在峰值后呈现出与压痕纤维几何形状特点相关的多峰特征，由数字体图像相关法测量和数值模拟所得的界面应变场均呈现出与压痕纤维几何形状特点相关的应变集中现象，表明纤维的周期性压痕增强了拉拔过程中纤维与基体之间的摩擦和咬合力；界面处相对位移在纤维嵌入端部最大，沿纤维方向减小，在水平方向上，相对位移的变化规律与纤维的几何形状具有相关性；在垂直方向上，相对位移反映出拉力达到峰值荷载前纤维与基体已完全脱粘。

来源：2025年第12期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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