在钢筋混凝土牛腿构件中掺入钢纤维不但可以明显改善牛腿钢筋的拥挤状况，降低施工难度，而且还能够显著增强钢筋混凝土牛腿的抗裂和阻裂性能。牛腿在荷载的作用下，首先会在牛腿与柱交接处出现垂直裂缝，因此有必要对钢筋钢纤维混凝土牛腿的正截面抗裂性能进行研究。鉴于国内外对钢筋钢纤维混凝土牛腿抗裂性能的研究侧重于试验，鲜见有限元分析相关的内容，故笔者在钢筋钢纤维混凝土牛腿试验研究的基础上，利用非线性有限元方法探讨钢纤维体积率、剪跨比和混凝土强度等对钢筋钢纤维混凝土牛腿正截面抗裂性能的影响，以便为实际应用提供参考。
       以钢纤维体积率、混凝土强度、剪跨比等作为主要试验参数，相应地设计了3个试验系列共计17个钢筋钢纤维混凝土牛腿试件，截面尺寸为：宽度是200 m飞牛腿悬臂部分外侧高度是150 mm、内侧高度是300 m。长度为800 m飞SCP系列的长度为500 m。FP系列和SCP系列试件的纵向钢筋配筋率分别为0.510和1.010，不配箍筋，钢纤维体积率Pr。同时，SCP系列混凝土强度等级分别取为C30，C40，C50。SK系列剪跨比分别取为0.18，0.36，0.54，0.71和0.7，钢纤维体积率取为1.00。每种试件还预留有6个150 mmX150 mmX150 mm的立方体试块，以便在试验过程中及时测试每个混凝土试件的抗压强度。另外，为了防止在试验过程中柱子先于牛腿破坏的情况，根据计算在柱子中配置了超量的受压钢筋和箍筋。
       试验采用AMI04-32-600钢纤维，长径比为40抗拉强度，700 MPa水泥为P42.5，火山灰质硅酸盐高强水泥。
       试验在2000 kN压力试验机上进行，采用直接对柱施加集中荷载的反向加载方法。试验中，主要测试牛腿的纵向钢筋应变、牛腿悬臂部分与柱子交接面处混凝土应变、各级荷载下最大裂缝宽度及出现位置、正截面开裂荷载和极限荷载等。
       混凝土的单轴受压应力应变曲线方程采用文献，建议的表达式，其中混凝土轴心抗压强度按照条文说明中的公式，由试验所测得的立方体抗压强度推算。
       混凝土的单轴受拉应力应变曲线假定混凝土从开始直至拉裂均为直线，即应力达到混凝土最大抗拉强度时，混凝土开裂，开裂前混凝土的弹性模量与受压时的初始弹性模量相同。开裂后的混凝土按非脆性材料考虑，即裂缝面上的混凝土抗拉强度并不立即下降到零，而是随着裂缝的加宽而逐渐下降。混凝土的单轴抗拉强度军按照文献中的有关规定，由试验所得的立方体抗压强度推算确定。
       钢筋和钢纤维均采用双折线的理想弹塑性应力-应变关系，不考虑屈服硬化，屈服准则采用Mises准则。钢筋和钢纤维的几何、物理性质基本取与试验试件一致，只是由于钢纤维混凝土的破坏主要是因为钢纤维拔出，故取钢纤维拔出时的拉应力作为钢纤维的抗拉强度。
       根据牛腿裂缝分布的特点，在有限元分析时采用弥散裂缝模型分析其开裂过程.弥散裂缝以“连续的”裂缝形式分布于单元中，开裂的混凝土仍保持“连续性”程序通过修正混凝土应力应变关系对单元刚度矩阵进行调整。当裂缝产生后，后继荷载的作用会在裂缝表面产生滑动或剪切，程序引入裂缝张开时的裂面剪力传递系数俘，和闭合时的裂面剪力传递系数俘。来模拟开裂引起的混凝土抗剪能力的损失，一般取0.05-0.2。由于收敛性问题，本文取俘t = 0.2。一般取0.9-1.0其值变化不大，本文取0.9。采用钢纤维混凝土和钢筋的分离式模型建模，不考虑钢筋与钢纤维混凝土的滑移。

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