钢纤维混凝土弯曲韧性试验研究

试验研究和工程实践表明,钢纤维混凝土具有良好弯曲韧性,《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38∶2004)在隧洞支护与补砌、工业建筑地面设计中引入弯曲韧度指数和弯曲韧度比,这与以往基于ASTMC1018弯曲韧性指数不同。通过四点弯曲梁弯曲韧性试验,利用不同方法计算弯曲韧性指标,对钢纤维体积率和混凝土强度对钢纤维混凝土弯曲韧性的影响进行分析。     

基于修正压力场理论的钢纤维自密实混凝土梁受剪性能研究

为研究不同钢纤维掺量和配箍率对自密实钢筋混凝土梁受剪性能的影响,制作16个钢纤维自密实混凝土梁试件,对其进行了四点弯曲试验。根据试验得到荷载-位移曲线和破坏形态,对试件受剪承载力及纤维混凝土构件在剪切变形过程中能量吸收能力、峰值后继续承受荷载的能力、等效受剪强度进行了分析。结果表明：钢纤维的加入可以明显提高混凝土梁的受剪承载力与等效受剪强度。基于修正压力场理论提出了钢纤维混凝土梁的受剪承载力计算式,采用该式对试件的受剪承载力进行预测,并与Rilem TC 162-TDF以及 CECS 38:2004建议的纤维混凝土受剪承载力公式进行了对比。计算结果表明,该式计算的受剪承载力与试验结果比值的变异性较小,能较准确地预测纤维混凝土梁的受剪承载力,可用于纤维混凝土梁的受剪分析与设计。     

钢筋超高性能纤维混凝土梁抗弯性能研究

通过8根采用自密实和常温标准养护制成的试验梁的静力加载试验,研究不同配筋率受弯构件的抗弯性能。试验结果表明:与相同基体强度和配筋率的钢筋混凝土梁相比,加入钢纤维后梁的极限承载力提高约13%,位移延性系数提高158%;加入钢纤维后梁的初裂荷载、裂缝宽度为0.1 mm时的荷载值占极限荷载的比例较对比梁大幅度提高,但裂缝宽度为0.2 mm时的荷载值与对比梁差别不大;随着钢筋配筋率的提高,试验梁极限承载力会相应的提高,相对于配筋率为0.86%的梁,配筋率分别为1.52%、2.38%时,梁的抗弯承载力分别提高72%、113%;参照CECS 38∶2004《纤维混凝土结构设计规程》,提出了钢筋超高性能纤维混凝土受弯构件正截面抗弯承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合较好。     

钢纤维替代自密实混凝土梁箍筋的试验研究

研究了用钢纤维替代箍筋时,集中荷载作用对自密实混凝土梁破坏形态的不同影响,同时分析了钢纤维部分或全部替代箍筋的可行性.主要试验参数包括纤维掺量(0,25,50 kg/m3)和配箍率(0,0.13%,0.22%).利用普通钢纤维混凝土梁的截面平均极限剪应力经验公式对试验结果进行分析,并与ACI 318—02,Eurocode 2,GB 50010—2002,CECS 38:2004等国内外标准进行了对比.结果表明:掺入钢纤维能显著提高梁的截面平均极限剪应力,当钢纤维掺量和箍筋含量达到一定值时,它们的共同作用可使梁的破坏形态从脆性转变为延性,因而钢纤维能够部分替代箍筋.     

钢纤维再生混凝土梁受弯承载力试验分析

为了研究钢纤维再生混凝土受弯构件的力学性能,设计制作了5根再生混凝土简支梁,包括1根普通再生混凝土梁和4根不同掺量的钢纤维再生混凝土梁。对试验梁进行两点加载直至破坏,获得了试验梁开裂荷载、极限荷载、挠度等相关试验数据。基于试验数据,分析了钢纤维再生混凝土梁的力学性能。分析结果表明:钢纤维再生混凝土梁在受力过程中基本符合平截面假定;其荷载-挠度曲线与普通混凝土梁相近;且钢纤维的掺入可以较好地抑制裂缝的发展,提高钢纤维再生混凝土梁的延性。利用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》与CECS 28:2004《纤维混凝土结构技术规程》中相关规定对试验梁承载力进行验算,验算结果与试验结果有一定差距。为此,在试验数据基础上,以GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》与CECS 28:2004《纤维混凝土结构技术规程》中的相关计算式为依据,提出了钢纤维再生混凝土梁开裂荷载计算式和极限承载力计算式。验算结果与实测值吻合较好。     

钢纤维高强混凝土四桩承台受弯性能及承载力计算方法研究

为研究钢纤维高强混凝土四桩承台的受力性能,基于17个钢纤维高强混凝土承台试件的受弯试验,分析了不同钢纤维体积率、承台有效厚度、钢筋配筋率、混凝土强度承台的裂缝开展和破坏形态、荷载 挠度曲线、钢筋和混凝土应变特征以及承台破坏机理。结果表明：底部配筋率为0.16%~0.52%的钢纤维高强混凝土四桩承台呈现受弯破坏形态,弯曲拉应力由钢筋和钢纤维混凝土共同承担;随着承台有效厚度和钢纤维体积率的增加,承台受弯承载力显著提高。依据研究结果提出了钢纤维高强混凝土四桩承台受弯破坏计算模型,建立了钢纤维高强混凝土四桩承台受弯承载力计算式,为完善CECS 38：2004《纤维混凝土结构技术规程》提供参考。     

钢纤维高强无粘结预应力混凝土扁梁框架抗震性能试验研究

本文将钢纤维混凝土技术与无粘结预应力混凝土技术结合用于扁梁框架结构,研究钢纤维对高强无粘结预应力扁梁框架结构抗震性能的影响。通过采用MTS伺服加载系统对三榀具有相同尺寸、配筋和混凝土强度等级,不同钢纤维含量的高强无粘结预应力混凝土扁梁框架进行水平低周反复荷载下的拟静力试验,研究钢纤维对于高强预应力扁梁框架破坏形态、滞回特性、位移延性、耗能能力以及强度和刚度退化等抗震性能指标的影响。研究结果表明,钢纤维不仅可以提高无粘结预应力混凝土扁梁框架的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载,改善其破坏形态,还可以有效提高扁梁框架的刚度、延性和耗能能力,从而提高结构的抗震性能,钢纤维可以部分替代扁梁框架节点内箍筋来抵抗剪力。     

钢筋钢纤维高强混凝土梁正常使用极限状态研究

通过25根钢筋钢纤维混凝土梁的试验,研究了影响钢纤维高强混凝土梁在正常使用极限状态下裂缝宽度的各种因素。试验结果证明,在相同的配筋率下,钢纤维的体积掺率是主要因素。给出了钢筋钢纤维高强混凝土受弯构件的裂缝宽度计算公式,计算结果与试验结果符合良好。该公式简单实用,适用于工程计算,为《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38:2004)采用。     

大粒径骨料钢纤维高强混凝土试验研究

进行了最大粒径为25,31.5 mm的连续级配碎石钢纤维高强混凝土试验,研究了碎石粒径、水灰比、钢纤维长度及体积分数对钢纤维混凝土拌和物坍落度和硬化钢纤维混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弯拉强度的影响规律,并与现行规程CECS38:2004《纤维混凝土结构技术规程》的相关强度计算公式进行了对比.结果表明:钢纤维在混凝土拌和物中的"棚架"效应将产生钢纤维混凝土拌和物坍落度减小的表象,在振动作用下该效应迅速瓦解而对试件成型影响较小;连续级配碎石最大粒径和钢纤维长度对钢纤维混凝土的抗压、劈裂抗拉强度影响较小,但对钢纤维混凝土弯拉强度的增强效果影响较大;可以采用现行规程确定最大粒径为31.5 mm的连续级配碎石钢纤维高强混凝土的抗压、劈裂抗拉强度,但弯拉强度的试验值则低于计算值.     

钢纤维水泥砂浆钢筋网加固RC梁受力性能研究

对钢纤维水泥砂浆加固的抗弯足尺混凝土梁一、二次受力进行了试验研究。试验包括1根对比梁和6根用钢纤维水泥砂浆钢筋网加固的试验梁。试验梁采用三面U形加固形式,量测试验梁裂缝分布形态、荷载-挠度曲线、钢筋和混凝土及加固砂浆应变发展规律等。通过改变加固梁的加固配筋率和受力形态,研究了这种加固方法对RC梁的承载力、破坏形态、截面刚度及裂缝分布等的影响。试验结果表明,钢纤维水泥砂浆加固是一种有效的加固方法,能够显著提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能。     

钢纤维的掺入对混凝土材料力学性能的优化

为了研究钢纤维对混凝土材料力学性能的影响,对钢纤维含量为0%、0.75%和1.5%的钢纤维混凝土(SFRC)分别进行立方体抗压试验、抗剪试验和抗弯试验,得到其立方体抗压强度、抗剪强度、抗弯强度以及弯曲荷载-挠度曲线。试验结果表明,钢纤维的掺入使得混凝土的抗剪强度、抗弯强度以及弯曲破坏时挠度的得到较为明显的提升,而立方体抗压强度的提升却相对有限,同时钢纤维的添加明显抑制了试件裂纹的产生和发展。     

半预制HRB600级钢筋钢纤维高强混凝土梁受弯性能试验研究

为研究半预制HRB600级钢筋钢纤维高强混凝土梁(简称半预制梁)的受弯性能,设计了5根半预制梁进行了三分点单调加载试验,分析了预制外壳混凝土强度、钢纤维掺量以及键槽间距等因素对半预制梁承载力、挠度、裂缝发展变化规律的影响,并与现浇HRB600级钢筋高强混凝土梁(简称现浇梁)进行了比较.结果 表明,半预制梁与现浇梁表现出相同的受力特点和变形特征;预制外壳加入钢纤维可提高试验梁的开裂荷载,改善延性,减小裂缝宽度;提高预制外壳混凝土强度可提高试验梁的极限承载力;设置键槽,可提高梁的极限承载力,延缓刚度退化,改善延性;设置键槽的半预制梁在受弯荷载下的承载力、裂缝宽度、挠度可按《纤维混凝土结构技术规程》(CECS 38:2004)计算.     

钢纤维自密实混凝土梁抗弯性能试验研究

对自密实混凝土和钢纤维自密实混凝土梁进行了静力抗弯性能系列试验。研究表明，自密实混凝土梁的承载能力与破坏特征和振实混凝土梁相近，钢纤维自密实混凝土梁具有良好的抗弯性能、阻裂性能和变形性能，其承载能力和振实混凝土梁相比有较大提高。     

钢纤维高强预应力混凝土扁梁框架拟动力试验研究

采用MTS伺服加载系统对钢纤维高强无粘结预应力混凝土扁梁框架结构进行拟动力地震反应试验研究。试验采用经过调幅的具有不同地震加速度峰值的ElCentro地震波作为激励进行加载,对两榀钢纤维高强预应力混凝土扁梁框架和一榀用来对比的普通高强混凝土扁梁框架进行拟动力试验,对结构在地震作用下的加速度反应、位移反应、滞回性能、刚度和耗能进行研究,分析钢纤维对无粘结预应力扁梁框架动力性能的影响。试验结果表明,钢纤维扁梁框架结构屈服后,其最大位移反应、最大恢复力反应和阻尼比均比普通混凝土扁梁框架要大,钢纤维可以有效提高扁梁框架在剧烈地震运动作用下的耗能能力,降低结构损伤。钢纤维对高强无粘结预应力扁梁框架的刚度、自振频率和动力放大系数的变化影响不大。     

钢纤维混凝土抗弯性能及断面处纤维分布规律研究

通过对5组钢纤维自密实混凝土的抗弯性能试验,对其抗弯性能进行分析,采用新方法统计和分析钢纤维自密实混凝土试件断面纤维的分布规律,对比钢纤维自密实混凝土力学性能与纤维分布的关系。研究结果表明:钢纤维掺量越大或纤维长度越长,抗弯性能和弯曲韧性越好;纤维掺量越多,在混凝土中纤维根数越多,断面处纤维分布越均匀;钢纤维掺量、钢纤维在试件断面处分布的均匀程度、根数及钢纤维外露长度与角度的不同,影响钢纤维自密实混凝土试件的抗弯强度与弯曲韧性。     

不同层厚钢纤维再生混凝土抗折性能试验研究

通过试验对比分析钢纤维混凝土不同层厚对层布式钢纤维再生混凝土短梁的抗折强度等性能的影响。结果表明:层布式钢纤维再生混凝土的破坏形态与全掺钢纤维再生混凝土的破坏形态相同。随着钢纤维层厚的增加,再生混凝土逐渐由脆性破坏变为延性破坏,抗折强度也随之增大,其中钢纤维层厚比率在50%时抗折强度增强效果最为明显。     

钢纤维混凝土梁抗剪强度简化计算试验研究

通过钢纤维混凝土梁和普通混凝土梁斜截面破坏的试验对比，分析了钢纤维混凝土梁斜截面破坏的机理，提出了其极限状态的传力机制和简化计算模型，推导出无腹筋钢纤维混凝土梁斜截面抗剪强度的简化计算公式，并用试验结果予以验证     

钢纤维活性粉末混凝土抗弯性能试验研究

通过对不同钢纤维含量的活性粉末混凝土试件进行抗弯性能试验,研究钢纤维含量对其荷载-位移曲线及抗折强度的影响规律,分析了钢纤维活性粉末混凝土的抗弯破坏机理。结果表明:钢纤维对混凝土基体具有明显的阻裂作用,随着钢纤维含量的增加,试件荷载-位移曲线逐渐丰满,抗折强度增加,延性性能得到明显提高。     

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.     

玄武岩纤维复材筋钢纤维再生混凝土梁受弯试验及抗弯承载力计算

通过对7根玄武岩纤维复材(BFRP)筋钢纤维再生混凝土梁的受弯试验,研究不同钢纤维体积掺量和BFRP筋配筋率对其受弯性能的影响。结果表明:钢纤维体积掺量和配筋率均对BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的抗弯承载力有一定程度的影响。相较于未掺钢纤维的BFRP筋再生混凝土梁,钢纤维体积掺量为1.0%的试验梁的初裂荷载和极限荷载分别提高了32.8%和18.2%。随着BFRP筋配筋率的增加,BFRP筋再生混凝土梁抗弯承载力显著增加。还在试验基础上结合相关现行技术标准,对BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的受弯承载力、挠度、裂缝宽度进行分析计算,并对计算值与试验结果进行对比分析。