取向钢纤维UHPFRC梁
纤维减量53%
通过3D打印将钢纤维定向布设在受拉应力区,实现纤维用量大幅降低和材料成本节约,同时避免打印-浇筑界面缺陷对结构性能的影响。
Yang, Guojun · Weng, Yiwei · Jiefu, Tian · 杨贞军
Engineering Structures 2025
参数信息
- 纤维减少率(极限荷载)
- 53 %
- 纤维减少率(开裂荷载)
- 72 %
- 材料成本降低率(极限荷载)
- 24 %
- 材料成本降低率(开裂荷载)
- 33 %
- 纤维节省率(斜剪区)
- 35 %
技术优势
纤维用量大减
通过仅在受拉关键区打印并将纤维沿主拉应力排列,相同极限荷载下纤维体积掺量减少53%。
成本同步下降
纤维减量直接带来材料成本降低,相同极限荷载下降低24%。
避免脆性剪切破坏
在斜剪区域打印纤维使梁的失效模式从脆性剪切转变为延性弯曲。
应用场景
- 3D打印混凝土:在关键区域打印纤维取向UHPFRC,大幅减少纤维用量和成本。
- 智能建造:按应力分布数字化布设纤维,实现材料效率最大化。
- 结构工程:提供兼具延性破坏模式和低成本的结构梁构件。
- 纤维复合材料:通过取向控制优化纤维增强效率,减少复合材料中纤维用量。