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TRC的微观分析 Bong-Gu Kang RWTH Aachen University, Institute of Building Materials Research, Aachen, Germany kang@ibac.rwth-aachen.de 摘要：为进一步增加对TRC负载性能的了解与认识，模拟实验是很重要的补充辅助手段。由于TRC复杂的结构，发现不同的尺度有不同的损伤机制。因为不是所有的细节可以在一个模型代表，必须考虑不同的模型水平。本文的重点是TRC在微观尺度模拟，特别是在材料、粘结、微结构性质的试验测定及理论模都需要模拟。对因疲劳损伤循环和持续的负荷，这对结构构件的设计是必不可少的，这又增加了材料和粘结计算原则的复杂性，为了验证在单调递增，循环和持续的测试期间监测灯丝断裂加载额外的实验技术开发的模型，必须进行纱线拉拔试验。 1简介 织网混凝土（TRC）的一种新的、创新的复合结构工程材料，其中，纺织网制成的，例如耐碱（AR）的玻璃多长丝，为加固使用的材料[1]。一个多长丝本身包含个别丝，由上数百单丝形成了异质性和复杂结构。TRC的主要优点是薄使几毫米厚的薄壁构件得以实现。因此，新的应用领域，可以补充传统的钢筋混凝土现有的应用领域。但是，为有效应用新的材料，了解、认识其在单调递增、循环和持续荷载下的承载性能是非常必要的。除了实验研究，数值模拟在这方面提供详细的应力分析和成本效益的参数研究。 由于TRC高度异质性结构，发现不同的尺度有不同的损伤机制，相互影响。因为不是所有的细节可以在一个模型代表，必须考虑不同情况的模型。从最详细的（最小尺度）的水平，导出有效的特性，并在后来用于下一个更高层次，等等，在最小的水平的模型构成了模型链基础和妥善的输入的确定参数作为一个重要的任务，因为它们影响后续模型链。TRC的详细建模策略可以在[2]找到。 1.1动机与目的 至今单调递增荷载下，承载行为已得到了广泛的分析。但是，对于TRC结构构件的设计，了解其长期荷载、循环荷载作用下的行为是必要的。在循环荷载和持续荷载下纤维束的拔出试验表明，损伤的积累机制是由连续长丝破裂和粘结剥离造成的，这一点可通过AE（声发射）分析和利用光传输特性的Filt（失效研究采用光传输 [5]）试验验证。观察破坏积累是本次研究的目的，建立在最小的规模在模型链（微米级），对纤维丝的破坏行为和粘结进行详细的研究。然而，本次研究的范围仅限于一个低周疲劳分析的AR玻璃纱拉拔试验（伤害在高负荷分析），其载荷n≤100周期和最大的一小时测试期间的最大数量。 1.2概念 在图1，提出了研究安排的结构。第一项主要任务，是实验和理论研究，以确定进行TRC模拟时，基本输入参数，即材料、粘结和微结构特性。在丝纱拉拔试验中假设混凝土为刚性（变形相比拉出来位移微不足道），且纱与纱之间的粘结忽略不计，因为与纱丝和混凝土之间的粘结相比，纱纱之间的粘结是微不足道的，三条主线的结果，即确定微结构特性，长丝拉伸性能和粘结性能。与各自的实验基础上，统计评估和各自的开发模式，最终生成的粘结结构，丝纱材料原则和粘结原则的结果，使用混合优化方法确定其中的各自反比参数模型[6]。那么下一步是开发一个随机有限元的纱线拉拔试验模型。用有限元工具DIANA实现此目的。纱丝材料和粘结原则的实施由DIANA与用户子程序和自动模型生成键结构上产生的基础是发展。最后但并非最重要的一步是验证开发的模式。因此，计划进行在单调递增，循环和持续荷载作用下的纱丝拉拔试验。借助AE的分析Filt试验,可以连续监测丝纱在测试过程中破裂过程。终于将显示模拟结果与试验结果比较是否足够接近。 本文介绍微结构特性的一些选择、长丝拉伸性能的结果。 图1 2微结构特性 对成纱混凝土基体随机和未焊透，主要用于承载行为的高分散负责。因此，一个重要的任务是描述为一个适当的承载行为模拟真实的微观结构。为这个目的不同形状不同的纱线标本，逐步研磨和扫描电镜图像，采取一切0.5mm的（参见图2。为例左）。要允许该组织统计评价，首先是三个主要阶段，即长丝，混凝土和空隙，必须分开使用图像分析方法。因此，三相理想化得到每个截面我（参见图2。中心）。一个三维安排的细丝可以得到如使用长丝匹配算法。作为一个例子之间的单丝直径和邻里关系的细丝基于两个考虑削减简单长丝连续给出匹配图。 2右。在本文的范围，说明不能给予广泛。不过，详细的诉讼中可以找到[7]。 2 Micro-structural Properties The random and incomplete penetration of the concrete matrix into the yarn is mainly responsible for the high scatter of the