钢纤维分布与UHPC流变性的流—固耦合互馈机制

黄琤; 田正宏; 沈雷; 李路佳

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20241336

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钢纤维分布与UHPC流变性的流—固耦合互馈机制

水工结构、水工材料与水利工程施工 | 更新时间：2026-02-25

- 钢纤维分布与UHPC流变性的流—固耦合互馈机制
- 钢纤维分布与UHPC流变性的流—固耦合互馈机制
- 水电能源科学 2025年第7期页码：114-118
- 作者机构：
  
  1. 河海大学水利水电学院
  2. 河海大学苏州研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(51879094)
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20241336
  中图分类号： TV431
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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黄琤, 田正宏, 沈雷, 等. 钢纤维分布与UHPC流变性的流—固耦合互馈机制[J]. 水电能源科学, 2025,(7):114-118.

黄琤, 田正宏, 沈雷, et al. 钢纤维分布与UHPC流变性的流—固耦合互馈机制[J]. 2025, (7): 114-118.
黄琤, 田正宏, 沈雷, 等. 钢纤维分布与UHPC流变性的流—固耦合互馈机制[J]. 水电能源科学, 2025,(7):114-118. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20241336.

黄琤, 田正宏, 沈雷, et al. 钢纤维分布与UHPC流变性的流—固耦合互馈机制[J]. 2025, (7): 114-118. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2025.20241336.

摘要

鉴于UHPC是一种不透明的非均质流体，其内部钢纤维分布不可见，局部流变性能差异大，无法通过试验手段直接研究其内部钢纤维分布与UHPC流动性间的互馈关系。为此，基于光滑质点化流体力学-离散元方法（SPH-DEM）与非牛顿流体流变理论，建立了精度高于96%超高性能混凝土（UHPC）数值模型，研究了钢纤维分布与UHPC流变性的互馈机制。结果表明，当钢纤维掺量小于0.6%时，钢纤维促进UHPC流动；当钢纤维掺量大于0.6%时，钢纤维阻碍UHPC流动；UHPC的粘附性则随钢纤维掺量的提高一直降低。同时，UHPC的流变行为也直接影响着钢纤维的分布模式，当UHPC流速小于某一特定剪切速率时，钢纤维呈网状分布；当UHPC流速大于该速率时，钢纤维朝向平行于UHPC流向，呈线性分布，该速率与钢纤维掺量的关系为y=-49.5x+129.9

=0.92。

Abstract

关键词

Keywords

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