王晓飞 张晓虎 周海龙

(1.内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古 呼和浩特 010018； 2.贵州工程技术应用学院土木建筑工程学院，贵州 毕节 551700)

1 概述

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete)是一种新型超高强度、高耐久性及体积安定性良好的水泥基复合材料[1-3]。素RPC性脆，为提高其延性与韧性常掺入钢纤维。由于其优越的物理力学性能及耐久性，在铁路[4]、桥梁[5]、市政工程及军事防护等领域得到了迅速发展和应用[6]。

目前为止，国内外相关学者对RPC力学性能进行了较全面的研究，包括RPC单轴压缩[7-10]、三轴压缩[11]、弯拉性能[12]、单轴拉伸[13]、疲劳试验[14,15]及动荷载作用下的力学性能试验研究[16,17]，试验成果较多也较全面。与力学性能试验成果相比，钢纤维RPC在外荷载作用下的数值模拟研究成果较少，数值模拟方法能够从机理上探索和解释钢纤维RPC的破坏过程和破坏特征，并可开展相对复杂受力状态下的破坏过程和结果分析。本文对钢纤维体积含量为1% RPC棱柱体试件在三点弯曲试验条件下的力学行为进行了数值模拟，发现数值模拟结果与试验结果较吻合，说明了该数值模拟方法的合理性与可行性，以期对后续钢纤维活性粉末混凝土在复杂应力作用下力学行为数值模拟的实现以及在探索和理解钢纤维与RPC基质间的摩擦滑移作用机理有所帮助。

2 数值模拟

2.1 数值建模

由文献[18]所提的钢纤维外包六面体法，完成棱柱体试件的数值建模过程，所建模型如图1所示。

2.2 网格划分及优化

2.2.1初……