聚丙烯纤维混凝土作为一种新型的建筑材料与普通混凝土相比有很多优点。就目前,从聚丙烯纤维混凝土在工程中的应用实践看,聚丙烯纤维主要是作为抗裂手段得以大面积推广应用在工业与建筑工程中。要使聚丙烯纤维得到更加广泛的应用,应具体研究聚丙烯纤维对混凝土韧性、耐久性、抗冲击等各项力学性能的影响。 水渠中,混凝土的开裂问题一直是个难以解决的问题。因此,有必要引入新型材料并加以分析,然后进行有针对性的结构设计。 本文从普通混凝土入手,研究了不同掺加量的聚丙烯纤维对混凝土的弹性模量和抗拉强度的影响,进而将其应用于水利工程中。同时,在分析水渠的受力过程中,引入边界层和绕流阻力的概念,将动力问题转换为等效的静力问题。在用ANSYS进行有限元分析的时候,着重分析了受拉区部分节点的受力情况,得到其应力图,最后进行了总结。具体内容如下: (1)对前人的研究成果进行了综述,介绍了聚丙烯纤维混凝土的材料组成及性能、增强机理和强度的技术分析; (2)在分析流水的作用效果时,引入边界层和绕流阻力的概念,考虑垂直于流速方向的水流对底板和坡板的作用效果; (3)采用大型有限元软件ANSYS,建立二维有限元模型,模拟在静水压力和动水作用下,一般混凝土和聚丙烯纤维混凝土水渠的应力应变曲线,并将结果进行比较,得出聚丙烯纤维混凝土的性能优点; (4)通过改变纤维的掺加量,分析水渠受拉区部分节点的拉应力变化值,从而分析纤维的掺加量对混凝土抗裂性能的影响,达到防裂、抗渗的目的,为实际工程奠定理论基础。