上下层布钢纤维砼抗折强度及增强机理研究

采用有限元方法对钢纤维混凝土层的不同位置的试验梁进行分析，并与试验所测结果进行对比，得知在试验梁底部布置一定厚度的钢纤维混凝土层能有效提高试验梁的抗折强度，从而为上下层布钢纤维混凝土路面的增强机理提供有力的证据。     

钢纤维部分增强高强混凝土梁疲劳性能的试验研究

通过1根普通高强混凝土梁和3根钢纤维高强混凝土梁的疲劳试验,分析了疲劳荷载作用下钢纤维部分增强高强混凝土梁跨中挠度及裂缝宽度随循环次数增加的变化规律,探讨了钢纤维掺入层厚对钢纤维高强混凝土梁跨中挠度及裂缝宽度的影响.结果表明,在高强混凝土梁中部分掺加钢纤维能够有效地控制梁的刚度及限制裂缝的发展,疲劳抗裂性能及变形性能随着钢纤维混凝土层厚的增加而提高.     

BFRP筋钢纤维部分增强混凝土梁延性性能研究

以不同钢纤维体积率(0,0.5%,1%)和受压区的不同钢纤维混凝土层厚度(180,300)为试验变量，进行4根BFRP筋钢纤维混凝土梁和1根CFRP筋钢纤维混凝土梁的受弯性能试验。通过分析其破坏特征及破坏机理，研究了钢纤维体积率和受压区钢纤维混凝土层的厚度对其延性性能的提升效果。结果表明：添加钢纤维会显著提高梁的延性系数，较未掺加钢纤维的混凝土梁其延性系数的提高幅度约可达7%～42%;受压区钢纤维混凝土层的厚度对梁的延性系数也有一定的影响，随着混凝土层厚度的增加，其延性系数约可提高30%;CFRP筋对梁的增强增韧效果优于BFRP筋。     

钢纤维增强混凝土梁的抗剪强度研究

根据钢纤维混凝土的塑性理论,确定了钢筋、混凝土以及钢纤维混凝土的屈服条件,建立了具有两个位移参变量的钢纤维增强钢筋混凝土梁斜截面破坏机构,应用塑性分析的上限定理,由能量法推导出斜截面剪切破坏荷载的函数表达式,对其进行优化求解得到极限荷载.通过调整钢纤维混凝土层厚,使计算公式同时适用于普通钢筋混凝土梁、钢筋钢纤维增强部分混凝土梁和钢筋钢纤维增强全截面混凝土梁的斜截面剪切破坏的极限荷载计算.实例计算表明:计算结果与试验结果吻合良好,证明了计算理论及方法是正确的.     

钢纤维高强混凝土箍筋梁抗剪性能试验

为了提高高强混凝土的韧性和抗剪能力,在高强钢筋混凝土梁中掺入钢纤维.对20根(ffcu=52.4~84.7)钢纤维高强混凝土箍筋梁(fρ=0.5%~1.5%)和2根高强混凝土箍筋梁对比试件进行了试验.试验的主要变化参数为钢纤维体积掺率、钢纤维种类、配箍率和混凝土强度.试验结果表明钢纤维能够显著地改善梁的抗剪性能.基于试验结果,分析了钢纤维、箍筋、混凝土的强度和剪跨比对梁的斜截面抗裂和抗剪承载力的影响.在考虑钢纤维影响的基础上,提出了与普通钢筋混凝土梁斜截面计算公式相协调的钢纤维混凝土梁的斜截面开裂和极限承载力计算的经验公式.     

钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁抗弯刚度试验研究

钢纤维全轻混凝土叠浇梁兼具钢纤维全轻混凝土质量轻、抗拉性能好与普通混凝土抗压性能好的优良特性.通过14根钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁、2根钢筋混凝土梁和2根钢筋钢纤维全轻混凝土梁的正截面受力性能对比试验,研究分析了钢纤维体积率、钢纤维全轻混凝土截面高度对叠浇梁正截面抗弯刚度的影响规律,提出了基于有效惯性矩的钢纤维全轻混凝土叠浇梁正截面抗弯刚度计算公式.结果表明:叠浇梁的正截面抗弯刚度随着钢纤维体积率的增加而增大,随着钢纤维全轻混凝土截面高度比例的增大而减小;基于有效惯性矩的抗弯刚度进行叠浇梁的挠度计算结果与试验结果符合良好.     

钢筋钢纤维高强混凝土梁正截面开裂弯矩的计算方法

通过12根钢筋钢纤维高强混凝土梁的试验,分析钢纤维对钢筋高强混凝土梁正截面抗裂弯矩的影响.实验结果表明,钢纤维的加入提高了钢筋高强混凝土梁的正截面开裂弯矩,并随着钢纤维体积率的增加呈增长的趋势,增加幅度在40%～100%之间;纵向钢筋配筋率、梁的高度以及钢筋的强度等级对钢筋高强混凝土梁的开裂弯矩也有影响;开裂弯矩随纵筋配筋率的增大以及随截面高度的减小而增大.结合现行有关规范,提出了钢筋钢纤维高强混凝土梁截面抵抗塑性影响系统的计算公式和钢筋钢纤维高强混凝土梁开裂弯矩的计算公式,并用试验数据验证了该公式的正确性.     

钢纤维掺量对混凝土断裂性能影响的仿真分析

随着改性混凝土材料的发展,钢纤维混凝土材料在土木工程领域运用越来越广泛,在混凝土中添加钢纤维已被很多学者通过大量试验验证可以提升混凝土的力学性能。阐述了利用Abaqus有限元分析软件,通过混凝土损伤塑性模型建立钢纤维改良的混凝土梁三维仿真模型。对比分析了掺入各体积率钢纤维的钢纤维混凝土在集中荷载下的应力应变情况,得出钢纤维的掺量对钢纤维混凝土梁的断裂极限荷载和抗弯性能的影响。     

钢纤维全轻混凝土叠浇配筋梁裂缝宽度试验研究

根据钢纤维全轻混凝土叠浇配筋梁、钢筋混凝土梁和钢筋钢纤维全轻混凝土梁的受弯性能试验,结合裂缝分型统计分析,研究了纵向受拉钢筋配筋率和钢纤维全轻混凝土截面高度对叠浇梁正截面主要裂缝分布平均间距、平均宽度和最大宽度的影响规律,提出了钢纤维全轻混凝土配筋叠浇梁正截面裂缝计算公式。研究成果为钢纤维全轻混凝土配筋叠浇梁正常使用极限状态裂缝验算提供了计算方法。     

预应力钢纤维混凝土梁的挠度试验及数值计算

在试验的基础上，对预应力钢纤维混凝土梁的挠度曲线进行了分析，并且利用有限元分析的方法，用ANSYS软件对预应力钢纤维混凝土梁的变形进行了模拟计算，提出了预应力在ANSYS中的表示方法．从试验结果和模拟结果比较中，论证了模拟方法的可行性，为以后的预应力钢纤维混凝土构件分析工作提供了借鉴经验．     

钢纤维表面改性对混凝土性能的影响

为研究钢纤维的表面形态对混凝土的综合性能的影响,对钢纤维进行了电镀铜处理,得到表面粗糙的钢纤维,再将光滑面和粗糙面的钢纤维分别掺入混凝土中,开展了对比试验并进行了分析.试验结果表明:表面粗糙的钢纤维与混凝土的黏结强度和光面的钢纤维相比有所增长;钢纤维混凝土的抗折强度提高约10%;表面粗糙的钢纤维对混凝土的增韧作用提升幅度达30%.     

钢纤维对C60高性能混凝土弯曲韧性的影响

简要综述了国内外关于钢纤维混凝土弯曲韧性指数的计算方法,并选取我国现行的规程JGJ/T 221—2010试验方法,通过钢纤维高性能混凝土的弯曲韧性试验,研究了钢纤维体积分数和钢纤维类型对钢纤维高性能混凝土弯曲韧性的影响.结果表明:钢纤维高性能混凝土峰值荷载与弯曲韧性均随着体积分数的增大而提高;微细型钢纤维提高混凝土弯曲强度指标幅度最大,端钩型钢纤维提高混凝土弯曲韧性指标幅度最大.     

钢纤维混凝土轴心受拉性能试验研究

研制出应用辅助刚性架加载和两端埋设钢筋的变截面轴心受拉试件,在普通试验机上进行了钢纤维混凝土轴心受拉应力-应变全曲线测试试验,研究了钢纤维含量特征值、钢纤维类型对钢纤维混凝土轴心抗拉强度和应力-应变全曲线的影响规律,提出了钢纤维混凝土轴心抗拉强度计算公式和轴心受拉应力-应变全曲线的解析表达式,为工程应用提供了有价值的参考.     

钢筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂计算方法

根据试验结果 ,分析了钢纤维含量特征值和钢纤维类型等因素对钢筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂的影响规律 ,研究了钢纤维对混凝土抗拉强度的增强效应与钢纤维对梁正截面抗裂度的增强效应之间的一致性关系 .提出了钢筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂计算的方法     

Effect of Acid Rain Erosion on Steel Fiber Reinforced Concrete

Acid rain can deteriorate the performance of reinforced concrete structure.Combined with the characteristics of acid rain in China,the properties of steel fiber reinforced concrete subjected to acid rain were studied.The effects of steel fiber content and pH value of acid rain on the mass loss,erosion depth,neutralization depth,and splitting tensile strength of tested concrete were investigated.The mercury intrusion pore(MIP) test was used to analyze the influence of steel fiber on the acid rain resistance of concrete matrix.The results show that the corrosion of steel fiber reinforced concrete subjected to acid rain results from the combined effect of H~+ and SO_4~(2-) in the acid rain,and steel fiber can improve the acid rain resistance of the tested concrete by improving the pore structure and enhancing the tie effect of the concrete matrix.The experiment further indicates that the optimum content of steel fiber is 1.5%compared to the various mixing proportion in this tests.The tested concrete mass loss and splitting tensile strength decrease followed by increasing as a function of corrosion time when the pH value of the simulation solution is 3 or 4,while they decrease continuously in the simulation solution at pH 2.Thanks to the tie effect of steel fiber,the spalling of concrete matrix is significantly improved,and the erosion depth and neutralization depth are less than those of conventional concrete.     

硬岩隧道纯钢纤维混凝土管片应用

在前期钢纤维混凝土材料性能试验、管片力学性能试验的基础上,采用FLAC 3D对硬岩隧道纯钢纤维混凝土管片施工进行数值模拟,并在青岛市地铁1号线开展现场试验。结果表明,与普通管片相比,纯钢纤维混凝土管片具有更好的抗裂性能,可有效减少裂缝的产生,减少约60%缺棱掉角现象;采用纯钢纤维混凝土管片可更为有效的控制地表沉降、侧壁收敛、拱顶沉降;硬岩隧道一般工况下管片处于全截面受压状态,无需配置受拉钢筋,钢纤维完全取代受力钢筋是切实可行的。     

硬岩隧道纯钢纤维混凝土管片应用

在前期钢纤维混凝土材料性能试验、管片力学性能试验的基础上,采用FLAC 3D对硬岩隧道纯钢纤维混凝土管片施工进行数值模拟,并在青岛市地铁1号线开展现场试验。结果表明,与普通管片相比,纯钢纤维混凝土管片具有更好的抗裂性能,可有效减少裂缝的产生,减少约60%缺棱掉角现象;采用纯钢纤维混凝土管片可更为有效的控制地表沉降、侧壁收敛、拱顶沉降;硬岩隧道一般工况下管片处于全截面受压状态,无需配置受拉钢筋,钢纤维完全取代受力钢筋是切实可行的。     

钢纤维混凝土轴拉初裂强度的计算方法

钢纤维混凝土轴拉初强度是确定钢纤维混凝土抗裂度的重要指标 ,也是间接衡量钢纤维混凝土其它力学性能的指标 .通过对钢纤维混凝土轴拉试验结果的分析 ,研究了钢纤维外形和体积率、混凝土强度等级对钢纤维混凝土轴拉初裂强度的影响 .结果表明 :混凝土轴拉初裂强度分别随钢纤维体积率的增大和混凝土强度等级的提高而增大 .最后 ,建立了钢纤维混凝土轴拉初裂强度的计算模型 ,提出了钢纤维混凝土轴拉初裂强度的计算公式 ,供修订我国的《钢纤维混凝土设计与施工规程》以及工程设计与施工参考 .     

铁尾矿钢纤维混凝土复合材料流动性能与抗压性能试验研究

为研究钢纤维掺量对铁尾矿混凝土的影响,研究单掺钢纤维和复合掺加钢纤维与硅粉2种不同的工况中,不同取代率下铁尾矿混凝土的流动性能与抗压性能。试验结果表明:混凝土的流动性能随着钢纤维掺量的增加而大幅度降低;复掺工况能够使抗压强度随着钢纤维掺量的增加而持续增加,硅粉的掺入能够提高中早期的抗压强度值,使其性能得到改善;2种工况对28 d棱柱体与立方体抗压强度的比值α₁的影响大致相同,其取值范围大致为0.80~0.85。