碳纤维混凝土断裂能研究

利用三点弯曲梁试验,在虚拟裂缝模型理论指导下研究碳纤维体积率、切口相对深度对碳纤维混凝土断裂能的影响.研究表明:随碳纤维体积率的增加,碳纤维混凝土的断裂能及其增益比均呈现增长趋势,且增长的速度是非线性的.最后通过回归分析建立不同切口相对深度对应下的碳纤维体积率、素混凝土断裂能与碳纤维混凝土断裂能之间的关系式.     

冻融循环作用下钢纤维混凝土Ⅱ型断裂性能

采用带切口的双面剪切试件,进行了冻融循环作用下钢纤维混凝土Ⅱ型断裂性能的试验研究。钢纤维体积率分别为00、.5%、1.0%、1.5%2、.0%的混凝土试件在-17℃～8℃范围内经受0、25、50、75次冻融循环,分析了钢纤维体积率、冻融循环次数对混凝土Ⅱ型断裂性能的影响。结果表明,冻融循环和钢纤维体积率对混凝土Ⅱ型断裂性能有明显的影响。冻融循环次数一定时,随钢纤维体积率的增加,混凝土Ⅱ型断裂韧度有较大提高,最大断裂韧度增益比可达241.9%;钢纤维体积率一定时,随冻融循环次数的增加,Ⅱ型断裂韧度逐渐下降。最后,在试验结果的基础上提出了冻融循环条件下钢纤维混凝土Ⅱ型断裂韧度、抗压强度以及劈拉强度的计算公式。     

钢纤维高强混凝土三桩承台受力性能及承载力计算方法

为了探讨钢纤维高强混凝土三桩承台的受力性能和破坏机理,通过10个平面尺寸为831 mm×831 mm×831mm、厚度为200~400 mm的钢纤维高强混凝土三桩承台试验,测试了承台的裂缝开展、破坏形态、荷载-挠度曲线、混凝土和钢筋应变,分析了钢纤维体积率、承台有效厚度、配筋率和配筋方式以及混凝土强度对承台承载力的影响。结果表明,钢纤维高强混凝土三桩承台发生冲切破坏,符合桁架拱受力机理。随着钢纤维体积率和承台有效厚度的增加,承台承载力明显提高,配筋率和配筋方式对承台承载力也有一定影响。根据试验研究和理论分析,提出了与普通混凝土三桩承台承载力计算方法相衔接的钢纤维高强混凝土三桩承台承载力计算模型和公式,为完善CECS38:2004《纤维混凝土结构技术规程》提供了依据。     

钢纤维高强混凝土承台承载力影响 因素试验研究

通过17个平面尺寸700 mm x 700 mm、厚度150 } 400~的钢筋钢纤维高强混凝土四桩承 台受力性能试验,探讨了混凝土强度、钢纤维体积率、承台有效厚度、配筋率、钢纤维类型等对承台 开裂荷载和极限承载力的影响。结果表明,随着钢纤维体积率、承台有效厚度、混凝土强度、配筋率 的增加,承台承载力显著提高,同时钢纤维类型对承台承载力也有一定影响,在建立钢纤维高强混凝 土承台极限承载力计算公式时,应充分考虑到这些因素的影响     

三点弯曲下钢纤维高强混凝土张开位移

通过钢纤维高强混凝土切口梁三点弯曲试验,探讨了相对切口深度、粗骨料最大粒径、水灰比和钢纤维体积率等因素对钢纤维高强混凝土临界裂缝张开位移(裂缝嘴张开位移和裂缝尖端张开位移)的影响。结果表明,可采用诸因素对嘴尖比(裂缝嘴张开位移与裂缝尖端张开位移的比值)的影响来反映其对临界裂缝张开位移的影响;影响因素不同,嘴尖比随之变化的趋势也不同。根据临界裂缝扩展长度与张开位移之间的几何关系,提出了临界裂缝扩展长度的计算方法;在分析试验结果的基础上,建立了钢纤维高强混凝土临界裂缝尖端张开位移的计算公式。     

三点弯曲下钢纤维高强混凝土张开位移

摘 要：通过钢纤维高强混凝土切口梁三点弯曲试验，探讨了相对切口深度、粗骨料最大粒径、水灰比和钢纤维体积率等因素对钢纤维高强混凝土临界裂缝张开位移（裂缝嘴张开位移和裂缝尖端张开位移）的影响。结果表明，可采用诸因素对嘴尖比（裂缝嘴张开位移与裂缝尖端张开位移的比值）的影响来反映其对临界裂缝张开位移的影响；影响因素不同，嘴尖比随之变化的趋势也不同。根据临界裂缝扩展长度与张开位移之间的几何关系，提出了临界裂缝扩展长度的计算方法；在分析试验结果的基础上，建立了钢纤维高强混凝土临界裂缝尖端张开位移的计算公式。     

钢纤维高强混凝土的劈拉及剪切变形性能

通过钢纤维高强混凝土的劈拉和剪切性能试验,分析钢纤维对高强混凝土劈拉和剪切变形性能的影响。结果表明,钢纤维的加入有效地改善了高强混凝土的劈拉和剪切变形性能。劈拉荷载作用下,钢纤维高强混凝土的劈拉变形能力随钢纤维体积率的增大而提高;剪切荷载作用下,钢纤维高强混凝土的初裂和破坏变形均随着钢纤维体积率的增大而增大,当钢纤维体积率为2.0%时,钢纤维高强混凝土的初裂变形较相应的普通高强混凝土提高了42%~65%,剪切韧性提高了4~5倍。此外,研究表明钢纤维类型对高强混凝土劈拉及剪切荷载作用下的变形性能具有不同程度的影响。     

正交法分析再生混凝土的拉压比与折压比

以再生骨料替代率、粉煤灰替代率和钢纤维体积率为因素,拉压比和折压比为指标,对再生混凝土正交试验结果进行直观分析、极差分析、层次分析、因素指标分析和方差分析。结果表明:钢纤维体积率对拉压比有显著影响,其次是粉煤灰替代率,最后是再生骨料替代率;钢纤维体积率对折压比有一般显著影响,再生骨料替代率次之,粉煤灰替代率的影响最小。随着再生骨料替代率的增加,拉压比减少,折压比先增大再减小后增大;随着粉煤灰替代率的增加,拉压比和折压比均先增加后减少;随着钢纤维体积率的增加,拉压比和折压比均增加。再生混凝土的最佳组合为A4B3C4,即再生骨料替代率为100%,粉煤灰替代率为20%,钢纤维体积率为1.8%。     

钢纤维高强混凝土二桩承台受力特性有限元分析

为进一步研究钢纤维高强混凝土二桩承台内部传力机理,在钢纤维高强混凝土二桩承台模型试验的基础上,考虑混凝土塑性损伤模型(CDP),利用ABAQUS进行钢纤维高强混凝土二桩承台的受力特性分析,并与试验结果对比,阐明竖直荷载作用下承台的破坏形态、开裂荷载和极限荷载,以及承台钢筋和混凝土的应力变化特征,并在此基础上探究承台的传力机理。结果表明：二桩承台破坏形态的有限元分析结果与承台试验结果吻合较好;随着承台厚度和钢纤维体积率的增加,二桩承台承载力显著提高;选用合适的配筋率和钢纤维高强混凝土可有效提高承台承载力;钢纤维高强混凝土二桩承台传力机理符合“拉杆拱”模型。     

混合纤维增强全轻混凝土弯曲韧性试验研究

通过对不同钢纤维体积率、聚丙烯纤维掺量下,混合纤维增强全轻混凝土的弯曲韧性进行试验表明:混合纤维全轻混凝土的弯曲初裂强度、等效弯曲强度、弯曲韧性比以及弯曲韧性指数均随着钢纤维体积率的增加而明显提高,等效弯曲强度和弯曲韧性比随着聚丙烯纤维掺量增加面较大提高,弯曲初裂强度和弯曲韧性指数随聚丙烯纤维掺量变化较小,单纯考虑弯曲韧性比时可采用聚丙烯纤维等效钢纤维以降低材料自重.     

预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂试验和计算方法

根据25根预应力钢纤维混凝土无腹筋梁和20根预应力钢纤维混凝土箍筋梁斜截面受力试验研究，分析了箍筋、剪跨比、有效预压力、钢纤维体积率和长径比对预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂度的影响规律. 通过理论推导，提出了预应力钢纤维混凝土梁的斜截面抗裂的计算公式。     

钢筋钢纤维混凝土深梁抗裂度的计算方法

通过对28根深梁的试验研究，探讨了钢纤维混凝土层厚、钢纤维体积率和剪跨比等因素对钢筋钢纤维增强部分混凝土深梁正截面抗裂度和斜截面抗裂度的影响，以及达到全截面加入钢纤维对抗裂度增强效果的钢纤维混凝土层厚。试验表明：深梁的抗裂度随钢纤维体积率的增加而增大，当钢纤维体积率ρf=20%时，正截面可提高80%左右，斜截面抗裂度可提高50%左右，当钢纤维混凝土层厚达到深梁高度的0.6倍时，可 达到全截面加入钢纤维对抗裂度的增强效果。提出了与普通钢筋混凝土深梁和钢筋钢纤维混凝土深梁相衔接的钢筋钢纤维增强部分混凝土深梁正截面抗裂度和斜截面抗裂度的计算公式。     

基于二元方差分析的钢纤维混凝土力学特性研究

通过室内试验开展了钢纤维体积率、基体混凝土强度等级两种不同试验因素对钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、抗折强度和抗剪强度指标的影响分析，并采用二元方差分析方法进行了对比验证。研究结果表明：钢纤维体积率、基体混凝土强度等级是影响钢纤维混凝土力学性能的重要因素；随着混凝土强度等级、钢纤维体积率的增加，钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、抗剪强度和抗折强度均呈增长趋势，但增幅会逐渐趋缓；基体混凝土强度等级对混凝土劈裂抗拉强度作用更明显，而钢纤维体积率对钢纤维混凝土抗剪和抗折强度作用更明显；二元方差分析验证结果与钢纤维混凝土指标影响实验一致。研究成果可为实际工程中优化钢纤维混凝土配合比设计提供参考依据。     

纤维增强聚合物条带约束混凝土圆柱的耐久性

通过碳化、盐溶液干湿循环下碳纤维增强聚合物布(CFRP)和玻璃纤维布(GFRP)条带约束混凝土圆柱耐久性试验,对比分析了环境作用、纤维布类型、粘着剂类型(胶Ⅰ和胶Ⅱ)对混凝土圆柱轴压性能的影响.结果表明,无论是否受环境作用,纤维增强聚合物约束圆柱的轴向应力-应变关系基本呈双线性,其强度与延性都比无约束混凝土圆柱有一定提高.碳化环境对CFRP和GFRP约束圆柱基本没有影响,盐溶液干湿循环作用后FRP条带约束混凝土柱的强度、刚度和延性降低.CFRP约束柱比CFRP约束柱耐干湿循环性能好.此外,胶的种类对耐久性也有一定影响.     

钢纤维混凝土在薄壳护坡结构中的应用研究

文章结合钢纤维混凝土在平原水库土坝新型疯壳护坡结构中的应用,对钢纤维掺入率对混凝土主要力学性能的影响进行了试验研究。通过对试验结果分析并综合薄壳护坡结构的特性。建议在制作钢纤维混凝土薄壳单体中,钢纤维掺入的体积率选为0．7％较为经济合理。     

钢纤维喷射混凝土力学性能研究及应用

以不同体积掺率的钢纤维作为因变量,设计了钢纤维喷射混凝土的配合比,通过室内试验检测了其力学性能,并通过工程应用实例对其在隧道工程中应用效果进行研究。室内试验表明:当钢纤维体积掺率由0.0%增加到0.8%时,各龄期下钢纤维喷射混凝土的抗拉与抗折强度得到了较大的提高;同时考虑满足钢纤维喷射混凝土的力学性能和经济效益的情况下,建议钢纤维的最佳体积掺率取0.6%。工程应用表明:在隧道二衬结构中采用钢纤维喷射混凝土后,具有施工方便、早期强度高、能够与围岩紧密接触并提供支护抗力,对围岩扰动少等优点,且衬砌结构受压应力较小,满足结构安全设计要求,应用前景广阔。     

钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的研究

通过对22个钢筋钢纤维混凝土牛腿试件的试验研究,探讨了钢纤维体积率、剪跨比、混凝土强度等对钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的影响,在普通混凝土牛腿斜截面抗裂荷载计算公式的基础上,给出了钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的计算公式,计算值与试验值基本吻合。     

不同骨料级配混凝土的双轴压强度试验和破坏准则

针对某大坝实际工程,用液压伺服静动态三轴试验系统,对某大坝工程不同骨料级配和尺寸的混凝土试件在双向压荷载作用下的变形和强度特性进行了试验研究。试件采用大坝原级配最大骨料粒径为80mm的立方体试件以及相应的湿筛混凝土试件,尺寸分别为250mm×250mm×250mm、150mm×150mm×150mm、100mm×100mm×100mm。试验过程测得了所有试件两个加载方向的应力和应变以及未加载方向上的变形,探讨了不同级配混凝土的双轴抗压强度、极限变形、应力-应变曲线以及破坏形态的变化规律。试验发现大骨料混凝土在双轴压作用下的极限强度和变形能力要比相应的湿筛小骨料混凝土提高的更多,最后分别在主应力空间和主应变空间建立了不同级配混凝土的破坏准则。