钢纤维混凝土的抗弯性能及其计算模型

通过对81根钢纤维混凝土梁的弯曲试验研究,本文提供了分析结果.主要研究的材料是钢纤维及不同的纤维含量,混凝土.主要研究的参数是钢纤维对混凝土抗弯强度,尤其是裂缝出现后对混凝土梁的弯曲能量的增强作用.在实验结果的基础上提供了静力学计算的建议.     

复相导电混凝土应用于损伤诊断的试验研究

为了研究含有纳米炭黑或碳纤维的导电混凝土梁受荷过程中电阻变化规律与混凝土损伤之间的关系, 通过比拟与试验数据回归分析方法, 先建立混凝土梁电阻变化率与梁几何中性轴处应变的曲线关系, 再结合损伤力学理论, 建立损伤度与电阻变化率的函数关系, 为导电混凝土材料或构件自身电阻诊断其内部损伤提供了新途径。研究表明: 开裂前, 混凝土梁的电阻变化率与梁几何中性轴处应变的关系用一次衰减指数函数方程拟合较好, 通过拟合曲线的斜率可以直接反映出导电混凝土用于检测损伤的灵敏度, 从而间接反映出混凝土损伤的程度。      

纤维高性能混凝土工作性能与韧性的试验研究

目的 揭示高耐碱玻璃纤维[ARGF（H）]与混杂纤维对高性能混凝土工作性能与弯曲韧性的影响，以拓展它们的结构用途．方法 参照国际上先进的试验方法和标准，按不同的纤维掺量设计了多组玻璃纤维、钢纤维（SF）以及混杂纤维混凝土试件，进行了大量工作性能、含气量、抗压强度和弯曲韧性的试验．结果 掺加纤维对高性能混凝土的工作性能、抗压强度无明显影响。钢纤维和混杂纤维均可明显提高混凝土的韧性．结论 玻璃纤维对混凝土的韧性有一定的提高，与钢纤维混杂可充分发挥SF提高韧性及ARGF（H）抵抗收缩裂缝的功效，在实际工程中具有性能与成本的优势。     

复掺钢纤维-纳米炭黑/混凝土智能层对裂缝自监测性能的影响

将结构型钢纤维及纳米炭黑作为导电材料加入混凝土形成智能混凝土,并将智能混凝土和素混凝土一起浇筑形成双层混凝土梁。在四点弯曲加载下,采用四电极法对混凝土试件的电阻进行测量,对比研究了复掺钢纤维-纳米炭黑/混凝土层中钢纤维掺量及智能层厚度对混凝土梁的弯曲性能及裂缝自监测性能的影响。结果表明:混凝土智能层内结构型钢纤维的掺量和智能层厚度的增加能够显著提高混凝土梁的弯曲性能;依据电阻变化率-时间(ρ_FCR-t)曲线的变化特征可对混凝土的裂缝出现时刻进行监测,裂缝出现前,ρ_FCR-t曲线基本维持在零点附近,智能混凝土梁出现裂缝时,ρ_FCR-t曲线开始急剧上升,出现新裂缝后,ρ_FCR-t曲线出现新的转折点,斜率发生明显变化;裂缝出现时,试件的ρ_FCR增长较迅速,后期ρ_FCR增长变缓,ρ_FCR-裂缝扩展宽度(ω_COD)曲线呈负衰减函数特征;对于双层混凝土梁,增加混凝土智能层钢纤维掺量和智能层厚度,减小了相同裂缝宽度下裂缝自监测信号ρ_FCR的数值;本文提出的一阶指数衰减函数模型拟合ρ_FCR-ω_COD曲线效果较好。      

韧性对钢纤维自密实混凝土梁受剪性能的影响

为研究弯曲韧性对不同配箍率钢纤维自密实混凝土梁受剪性能的影响,分别对24个弯曲韧性试件与16根钢纤维自密实混凝土梁式构件进行了弯曲试验.根据荷载-位移曲线以及韧性参数,分析了弯曲韧性对梁式构件受剪破坏形态和承载力的影响.结果表明:加入钢纤维可以提高自密实混凝土梁的受剪承载力,同时还可以改善梁的破坏形态;建立了基于弯曲韧性的受剪承载力计算模型,该模型预测值与试验结果较为接近,可用于钢纤维自密实混凝土梁的受剪计算.     

钢纤维对混凝土单轴受压损伤本构模型的影响

基于Weibull统计分布理论和等效应变假设,推导出纤维混凝土(SFRC)受压损伤本构模型.为更好地描述钢纤维对混凝土受压损伤的影响,模型中引入考虑纤维体积分数与纤维几何特征的纤维因子.结合纤维混凝土单轴受压试验数据,对模型中的参数进行修正,并将修正后的理论曲线与试验曲线进行比较.为验证模型的有效性,分别选取压应变为1.5εpk,2.0εpk处的压应力试验值与预测值进行对比.结果表明:理论曲线与试验曲线吻合较好,该模型在压应变为0~1.5εpk时可有效地描述单轴受压状态下纤维混凝土的损伤扩展过程以及纤维对峰值应力后的混凝土受压性能的改善作用.     

ZrO_2对玻璃纤维短切毡砂浆老化前后抗弯性能的影响

参照ASTM C1018—97标准的弯曲韧性评价方法,计算并比较了老化前后玻璃纤维短切毡增强砂浆的韧性指数和剩余强度指数,结合破坏形态和荷载-位移全曲线探究了层铺玻璃纤维短切毡对砂浆抗弯性能的影响以及老化作用对抗弯性能的影响.结果表明:受拉区层铺玻璃纤维短切毡可使试件具有良好的抗弯性能和韧性;老化作用会降低玻璃纤维短切毡增强砂浆的抗弯性能和韧性;ZrO2的含量越高,老化作用对试件抗弯性能和韧性的影响越小.     

钢纤维和有机纤维混凝土开口板开裂后的弯曲性能

对36块纤维混凝土开口板的抗弯性能进行试验研究,分析不同掺量的钢纤维和高性能结构型合成长纤维对混凝土开口板的荷载-挠度伞曲线、荷载-裂缝口扩展宽度全曲线及挠度-裂缝口扩展宽度全曲线的影响.通过对倚载-挠度伞曲线进行计算,研究不同纤维种类、纤维掺景下纤维混凝土开口板在不同跨中挠度下的变形能,同时对其韧性进行分析.结果表明...     

结构型纤维对开裂混凝土渗透性能的影响

为研究结构型聚丙烯纤维和结构型钢纤维对带裂缝混凝土渗透性能的影响,通过圆饼试件的反馈劈拉试验预制不同宽度等级的裂缝,借助数码显微镜（supereyes）对不同位置处的裂缝宽度进行测量,利用自行设计的常水头渗透实验装置对带裂缝圆饼试件的渗透率进行测定,利用激光扫描仪对试件开裂面形态进行测量。对比分析了结构型聚丙烯纤维和结构型钢纤维对开裂混凝土渗透性能的影响。研究表明：素混凝土试件在劈拉试验中发生脆性破坏,而掺入结构型聚丙烯纤维和结构型钢纤维的试件开裂后均表现出较好的韧性,裂缝宽度得到较好的控制;随着裂缝宽度的增大,开裂混凝土的渗透率增大;结构型聚丙烯纤维和结构型钢纤维提高了试件开裂面的曲折度和粗糙度,与同等裂缝宽度的素混凝土试件相比,掺加结构型聚丙烯纤维和结构型钢纤维试件的渗透率有不同程度的降低。修正后的泊肃叶定律（Poiseuille law）可以反映结构型聚丙烯纤维和结构型钢纤维对开裂混凝土渗透率的影响。     

混杂纤维自密实混凝土的强度和抗弯韧性

在工作度试验研究的基础上,根据不同国际标准研究了不同类型纤维(钢纤维、聚丙烯纤维、混杂纤维)对自密实混凝土强度与抗弯韧性的影响．结果表明：混杂纤维可显著提高自密实混凝土的韧性并改善其破坏形态．