基于声发射的钢纤维增强UHPC弯曲断裂损伤机理研究
丁桂付1，房梦寒1*，张 强2，杨 博3，孟召阳2，续丽君2，化 振4
(1. 北京路桥瑞通养护中心有限公司，北京 101300; 2. 北京市政路桥管理养护集团有限公司，北京 100097;3. 北京吉友佳检测技术有限公司，北京 100070; 4. 北京鑫实路桥建设有限公司，北京 102300)
摘 要： 研究了不同钢纤维掺量(体积分数)对超高性能混凝土(UHPC)受弯力学行为与断裂性能的影响，并基于声发射(AE)能量与峰值频率分析了UHPC断裂失效的演化机制，探讨了累计AE能量与断裂能之间的相关性。研究结果表明：钢纤维掺量与UHPC断裂性能呈非线性关系。当钢纤维掺量达到2.5%时，UHPC的抗弯峰值荷载、双K模型断裂韧度(含起裂韧度、失稳韧度)和断裂能等断裂性能参数均增至最大值;超过该掺量后，上述指标均呈下降趋势。延性指数随钢纤维掺量的增加持续增大。AE能量与峰值频率可有效表征不同钢纤维掺量的UHPC梁在断裂过程中的损伤差异。高能量AE事件主要集中于钢纤维拔出阶段;随着钢纤维掺量的增加，累计AE能量逐渐降低，表明钢纤维对裂缝扩展具有约束作用，可减轻试件整体损伤程度。AE信号的峰值频率在25～200 kHz范围内可视为UHPC裂纹产生与扩展的主导AE频段，而225～375 kHz频段则主要对应钢纤维拔出与剪断过程，揭示了断裂损伤阶段与AE频率特性的对应关系。最后，建立了累计AE能量与UHPC梁断裂能之间显著的线性负相关关系，为利用AE技术无损评估UHPC断裂性能提供了量化依据。
关键词： UHPC; 钢纤维掺量; 断裂性能; 声发射参数; 能量演化
引文格式： 丁桂付，房梦寒，张强，等. 基于声发射的钢纤维增强UHPC弯曲断裂损伤机理研究[J]. 市政技术，2026，44(5)：74-84. (DING G F， FANG M H，ZHANG Q，et al. Study on the bending fracture damage mechanism of steel fiber reinforced UHPC based on acoustic emission[J]. Journal of municipal technology，2026，44(5)：74-84.)