Textile Reinforced Cementitious (TRC) composites can be used as an alternative to traditional load-bearing materials due to their high tuneability, slenderness and freedom-of-form. The modelling of TRCs is traditionally subdivided in discrete and smeared approaches. Discrete approaches model the reinforcement and matrix separately but require a bond characterization whereas smeared approaches distribute the mechanical properties evenly over the cross-section. The flexural behaviour of TRCs where the reinforcement is non-uniformly distributed over the height is strongly influenced by the position of the textiles and can therefore not be predicted by fully smeared simulations. Semi-smeared approaches solve these challenges by discretely stacking smeared layers with individual mechanical properties and compromise between discrete and smeared approaches. This research presents a detailed explanation of a semi-smeared, layered Finite Element (FE) model and validates it by experiments on TRC beams with non-uniform and non-balanced longitudinal and shear reinforcement layers. Two different layup alternatives were simulated. The simulations showed a good agreement with the experiments and highlighted the ability of the model to predict the pre- and post-cracking flexural stiffness. Furthermore, investigation of the simulated stress and strain distributions in the flexural shear zones highlighted the ability of semi-smeared models to endorse experimentally observed failure phenomena.

纺织增强水泥 (TRC) 复合材料可用作传统承重材料的替代品，因为它们具有高度可调性、细长和形式自由度。TRC 的建模传统上细分为离散和模糊方法。离散方法分别对钢筋和基体进行建模，但需要结合表征，而涂抹方法将机械性能均匀分布在横截面上。TRC 的弯曲行为，其中增强材料在高度上不均匀分布，受纺织品位置的强烈影响，因此无法通过完全涂抹的模拟来预测。半涂抹方法通过离散堆叠具有单独机械性能的涂抹层以及离散方法和涂抹方法之间的折衷解决了这些挑战。本研究详细解释了半涂抹、分层有限元 (FE) 模型，并通过在具有非均匀和非平衡纵向和抗剪钢筋层的 TRC 梁上的实验对其进行了验证。模拟了两种不同的叠层方案。模拟结果与实验非常吻合，并强调了模型预测开裂前和开裂后弯曲刚度的能力。此外，弯曲剪切区中模拟应力和应变分布的研究突出了半涂抹模型支持实验观察到的失效现象的能力。本研究详细解释了半涂抹、分层有限元 (FE) 模型，并通过在具有非均匀和非平衡纵向和抗剪钢筋层的 TRC 梁上的实验对其进行了验证。模拟了两种不同的叠层方案。模拟结果与实验非常吻合，并强调了模型预测开裂前和开裂后弯曲刚度的能力。此外，弯曲剪切区中模拟应力和应变分布的研究突出了半涂抹模型支持实验观察到的失效现象的能力。本研究详细解释了半涂抹、分层有限元 (FE) 模型，并通过在具有非均匀和非平衡纵向和抗剪钢筋层的 TRC 梁上的实验对其进行了验证。模拟了两种不同的叠层方案。模拟结果与实验非常吻合，并强调了模型预测开裂前和开裂后弯曲刚度的能力。此外，弯曲剪切区中模拟应力和应变分布的研究突出了半涂抹模型支持实验观察到的失效现象的能力。模拟了两种不同的叠层方案。模拟结果与实验非常吻合，并强调了模型预测开裂前和开裂后弯曲刚度的能力。此外，弯曲剪切区中模拟应力和应变分布的研究突出了半涂抹模型支持实验观察到的失效现象的能力。模拟了两种不同的叠层方案。模拟结果与实验非常吻合，并强调了模型预测开裂前和开裂后弯曲刚度的能力。此外，弯曲剪切区中模拟应力和应变分布的研究突出了半涂抹模型支持实验观察到的失效现象的能力。