后浇高韧性水泥基复合材料预制混凝土节点有限元分析

以后浇高韧性水泥基复合材料(ECC)的新型预制混凝土装配式节点试验为基础,采用有限元软件ABAQUS,对其加载全过程进行了非线性模拟,并将模拟结果与试验结果对照,吻合较好;在此基础上,利用该有限元模型,对后浇普通高强混凝土的装配式节点进行了分析,并与后浇ECC材料节点对比。结果表明:采用工程水泥基复合材料ECC作为后浇材料,能够有效增强节点区域的耐损伤能力,减小震后修复费用,同时也提高了节点的延性和耗能性。     

高韧性纤维增强水泥基(ECC)研究进展及应用前景

高韧性纤维水泥基(ECC),具有良好的拉伸-硬化、多裂缝开展特征及良好的变形韧性,在压缩变形过程中能够保持较好的整体性。依据微观力学方法介绍ECC多裂缝开展机理,研究拉伸应力-应变曲线及薄板四点弯曲荷载-挠度曲线发展过程。     

高韧性纤维增强水泥基复合材料抗压性能

ECC是一种具备应变硬化和多缝开裂特性的新型纤维增强水泥基复合材料,具有良好的韧性、耐久性等。研究表明:水泥品种对ECC同龄期抗压强度的影响较小;纤维种类对ECC同龄期抗压强度影响较大;采用复合水泥配制ECC,以普通水泥为主配制ECC,以保证其强度;采用粉煤灰替代部分水泥时,替代比例不宜超过40%,以免影响ECC抗压强度。扫描电镜显示主要水化产物呈小绒毛状,基体内部有好多微气孔,进口PVA纤维在基体内部乱向分布,纤维断裂时呈片层状;国产PVA纤维在基体内部呈同一方向顺向分布,易有结团现象,纤维断裂时呈不规则形状。     

硫酸钙对高韧性水泥基复合材料力学性能的影响

采用在PVA-ECC中掺入硫酸钙来提高其力学性能,通过立方体抗压强度试验和四点弯试验分析硫酸钙对PVA-ECC力学性能的影响。另外,利用CT扫描和电镜扫描分析了硫酸钙的微细观作用机理。结果表明:适当掺入硫酸钙可使PVA-ECC基体更加密实,激发粉煤灰活性,从而提高PVA-ECC的抗压强度和抗弯强度,同时能较好地保持PVA-ECC良好的弯曲韧性和裂缝控制能力。     

ECC高性能纤维增强水泥基材料及其应用

ECC是Engineered Cementitious Composites的简称,是一种具有超强韧性的乱向分布短纤维增强水泥基复合材料。ECC是一种经细观力学设计的先进材料,具有应变-硬化特性,在纤维体积掺量为2%左右的情况下,其极限拉应变通常能达到3%以上。ECC具有的优良特性使其能广泛应用于土木工程的众多领域。     

高韧性聚氨酯水泥复合材料力学性能研究

为研究用于桥梁结构加固的高韧性聚氨酯水泥复合材料力学性能,对不同密度的聚氨酯水泥复合材料进行了抗折和抗压强度试验,针对高密度聚氨酯水泥材料进行了钢筋拉拔试验、与混凝土轴向拉伸粘结试验和抗折粘结试验。结果表明:随着聚氨酯水泥复合材料密度的增加,抗折和抗压强度均提高,聚氨酯水泥复合材料最大密度约1500 kg/m~3,该密度下的抗折和抗压强度分别为32.6~34.3 MPa和55.0~56.4 MPa,与钢筋的握裹强度为13.4 MPa,远高于普通混凝土握裹力;与混凝土的轴向拉伸粘结强度和抗折粘结强度分别为5.44、4.66 MPa,破坏模式均为混凝土破坏,说明聚氨酯水泥材料具有较高的粘结性能。     

碳纤维复合材料筋高韧性水泥基复合材料柱拟静力试验对比研究

为研究碳纤维复合材料(CFRP)筋高韧性水泥基复合材料(HTCC)柱的抗震性能,对3种轴压比情况下的CFRP筋HTCC柱和CFRP筋普通混凝土柱进行了低周反复荷载试验。研究结果表明:HTCC柱在破坏过程中生成大量横向裂缝,没有出现崩裂和剥落的现象,而普通混凝土柱剥落现象严重;用HTCC代替普通混凝土,能显著减小构件的脆性特征;在试验轴压比为0.2~0.5的范围内,轴压比越大,HTCC柱的极限位移越大,耗能性能越好,而混凝土柱却与之相反;在较高的轴压比情况下,用HTCC代替普通混凝土,能够显著提高构件的变形性能和耗能性能。     

高韧性水泥基复合材料拉伸和弯曲性能的相关性

高韧性水泥基复合(HTCC)材料的拉伸应力-应变关系能够反映其力学性能,而简单的线性模型无法不能准确地分析其力学性能.为更准确地分析HTCC材料的力学性能,提出可以体现其应变硬化和软化行为的四线型拉伸本构.基于该本构模型,推导出矩形截面构件的弯矩-曲率响应的理论解.利用弯矩面积法计算出三点弯曲和四点弯曲试验构件的跨中挠...     

工程用水泥基复合材料(ECC)在结构防震减灾中的应用

结合汶川地震阐述性能式设计在防震减灾中的必要性。对ECC的性能特点和现浇式ECC减震装置的构造应用进行介绍,并提出一种新型的预制式ECC减震装置。结合实际工程,计算使用ECC减震装置和不使用该装置框架结构的抗震性能,结果表明:在八度抗震区,ECC装置可以将6层框架的底层位移角从0.145减少到0.1,顶层位移由20.23 mm减小到13.37 mm,ECC装置作为一种新的防震减灾手段,具有明显的作用。     

碳纤维水泥基复合材料的压敏性及其机理研究

碳纤维水泥基材料具有高强度、高弹模的特点,碳纤维的加入在提升水泥基材料强度、韧性的同时使其兼具压敏特性,而以碳纤维水泥基材料制备的嵌入式传感器也会改善传统材料的耐久性及稳定性。研究了碳纤维水泥基复合材料在持续加载与循环加载过程中的压敏性,探讨了材料含水率及碳纤维处理方式对压敏性的影响,分析了材料压敏性变化的机理,为材料在实时动态监测中的应用提供了理论依据。     

混杂纤维水泥基复合材料及其应用

对混杂纤维水泥基复合材料的特性、机理及应用进行了探讨。结果表明 ,混杂纤维是实现高性能水泥基复合材料的有效途径     

国产PVA纤维用于高韧性纤维增强水泥基复合材料的试验研究

采用正交试验设计方法,以国产聚乙烯醇(PVA)纤维作为增强纤维,研究了水胶比、粉煤灰掺量和胶砂比对高韧性纤维增强水泥基复合材料单轴拉伸性能的影响。研究结果表明:在较大水灰比和粉煤灰掺量达到70%的情况下,选用国产PVA纤维,仍然可以配制出成本低/单轴拉伸应力应变达到1%,且具有多微裂缝开裂特征的高韧性纤维增强水泥基复合材料。     

高性能纤维增强水泥基复合材料及其墙材制品性能试验研究

制备了一种以高性能纤维增强水泥基复合材料为壳体、泡沫混凝土为芯体的新型复合墙板,并对其力学性能、热工性能进行了研究.结果表明:随着纤维掺量的增加,复合墙板的3d、7d和28d抗折强度明显增加,7d和28 d抗折强度均能达到20 MPa以上,极限抗弯荷载系数为9.0;空心墙板的力学性能与复合墙板基本一致;空心墙板的传热系...     

MDF水泥基复合材料的性能及其应用

ＭＤＦ水泥基复合材料是一种高技术精细胶凝材料制品,属化学键合陶瓷范畴。本文对它的性能和应用进行了全面的介绍,并分析了其使用过程中存在的湿敏性问题及耐湿性改进措施。     

玻璃纤维复材筋与水泥基复合材料界面力学性能试验研究及精细化有限元仿真

玻璃纤维复材(GFRP)筋水泥基复合材料(ECC)构件受力变形过程中,筋材与基体协调变形能力影响构件及组合构件的工作性能。本文通过GFRP筋ECC黏结-滑移试验建立界面黏结滑移本构,结合ECC变形及开裂后力学属性,采用ABAQUS有限元软件进行GFRP筋ECC构件黏结界面力学性能分析,研究筋材及基体应变分布随加载过程的演化及不同黏结-滑移关系对构件工作性能的影响。研究表明,GFRP筋材直径影响黏结滑移性能及界面破坏模式,界面力学属性的提高能够增加二者协同工作性能,改善构件的开裂属性;基于试验中筋材应变分布,分析基体破坏、应力分布,研究构件受拉破坏过程整体拉伸刚度变化,为反演宏观构件正常工作状态下工作机理提供分析方法。     

工程用水泥基复合材料(ECC)的研究进展与工程特性

工程水泥基复合材料(engineered cementitious composite,ECC)是经系统的微观力学设计,在拉伸和剪切荷载下呈现高延展性的一种纤维增强水泥基复合材料。综述ECC的特点和发展,介绍ECC的基本性能以及自密实、自愈合等其他性能。并简述ECC的工程应用,展望ECC的未来。     

工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)耐久性能研究进展及应用

普通钢筋混凝土结构存在着严重的耐久性问题,工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)具有较高的延性和微裂缝控制能力,是有望解决工程结构耐久性问题的新型建筑材料。对ECC材料进行了介绍,综述了ECC的抗收缩性能、抗冻融性能、抗疲劳性能与抗渗性能的试验研究现状,以及ECC在实际工程中的应用。指出了推广应用ECC需要开展的工作和亟待解决的问题。     

工程水泥基复合材料(ECC)简介及在交通工程中的应用

自19世纪20年代波特兰水泥问世以来,传统的水泥基材料便广泛应用于交通工程,为我们的社会文明做出了重要的贡献。如今交通工程向着更高、更深、更复杂的方向发展着,传统的水泥基材料由于其自重大、易开裂、耐久性不足等自身不足而面临着具有超高韧性、良好的裂缝控制能力、能量吸收能力强等优点的新型水泥基复合材料的挑战。近年来顺应发展趋势应运而生的新型水泥基复合材料有MDF、DSP和ECC等,本文着重介绍新型水泥基复合材料ECC(Engineered Cementitious Composites),通过与传统水泥基材料的比较,总结出ECC的优点,并简要介绍了ECC在国外中的应用,最后阐述对ECC展望。