钢纤维混凝土的力学性能及韧性计算公式的研究

论文摘要

近年来,钢纤维混凝土的发展异常迅速,已经得到广泛的应用,大量研究表明钢纤维的掺入使混凝土的力学性能得到显著改善,钢纤维的韧性是钢纤维的重要力学性能之一。试验结果表明:与素混凝土相比,掺入钢纤维后对混凝土的韧性有显著的提高作用;对抗压强度影响不大;对劈裂抗拉强度有一定的效果;并且纤维体积率越高,效果越明显。而新拌钢纤维混凝土在受振动条件下,损伤程度明显低于素混凝土。同时,本文引进钢纤维混凝土兼有阻裂作用的复合理论,推导了钢纤维混凝土韧度理论计算公式,并详细讨论了公式中有关参数的确定。给出了典型条件下,相应的钢纤维混凝土韧度与钢纤维掺量间关系的定量表达式,初步建立了一种钢纤维混凝土韧度的理论评价方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 钢纤维混凝土的应用发展与研究状况
• 1.2 钢纤维混凝土的性能特点
• 1.3 钢纤维混凝土的基本特性和本构理论的研究
• 1.4 钢纤维混凝土增强效果及其韧性的评价
• 1.4.1 钢纤维对混凝土的增强效果和影响因素
• 1.4.2 钢纤维混凝土的韧性及其评价指标
• 1.5 选题意义和研究方法
• 2 钢纤维混凝土基本理论
• 2.1 概述
• 2.2 混凝土中钢纤维形态的分析与描述
• 2.2.1 钢纤维的种类
• 2.2.2 钢纤维分布和取向及主要影响因素
• 2.2.3 钢纤维分布和取向的描述与计算
• 2.3 钢纤维增强混凝土的增强机理
• 2.3.1 复合力学理论
• 2.3.2 纤维间距理论
• 2.3.3 SFRC 兼有阻裂作用的复合理论
• 3 钢纤维混凝土力学性能研究
• 3.1 试验概况
• 3.2 试验设计
• 3.2.1 试件原材料
• 3.2.2 配合比设计
• 3.2.3 试件制作与养护
• 3.3 试验设备和试验方法
• 3.3.1 抗压强度的试验设备和方法
• 3.3.2 劈裂抗拉强度的试验设备和方法
• 3.3.3 弯曲韧性的试验设备和方法
• 3.3.4 抗动载破坏试验设备和方法
• 3.4 钢纤维混凝土材料性能试验结果分析
• 3.4.1 抗压强度试验结果分析
• 3.4.2 劈裂抗拉强度试验结果分析
• 3.4.3 韧性指数试验结果分析
• 3.4.4 抗动载破坏试验结果分析
• 3.5 小结
• 4 钢纤维混凝土的韧性量化评测方法及其局限性
• 4.1 前言
• 4.2 现有钢纤维混凝土韧性评测方法
• 4.2.1 能量法
• 4.2.2 ACI 544 委员会的韧度指数法
• 4.2.3 JCI SFRC 委员会韧度指数法
• 4.2.4 美国材料与试验协会 ASTM C1018 韧度指数法
• 4.2.5 NCA 挪威混凝土协会残余强度法
• 4.3 小结
• 5 SFRC 韧度计算公式的探讨
• 5.1 钢纤维混凝土本构方程
• 5.2 钢纤维混凝土韧度公式的推导
• 5.3 重要参数的讨论
• mu的确定'>5.3.1 初裂应变 ε_mu的确定
• θ 的取值'>5.3.2 方向有效系数 η_θ的取值
• 5.3.3 粘结强度 τ 的确定
• 5.4 韧度与钢纤维掺量间关系的定量表述
• 5.5 小结
• 结论
• 攻读硕士期间发表的论文和参与的科研项目
• 致谢
• 参考文献