纤维在自密实混凝土梁破坏截面分布规律的试验研究

通过对掺混杂纤维（玻璃纤维和钢纤维）自密实混凝土小梁破坏截面纤维根数分布及纤维间距分布、破坏截面喷酚酞的试验，分析了钢纤维在自密实混凝土梁破坏截面的分布情况，探讨了梁的破坏规律。     

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。     

钢纤维对高性能混凝土弯曲韧性和断裂能影响的试验

参照国际材料与结构联合会标准(RILEM),对钢纤维高性能混凝土开口梁进行三点弯曲试验。试验结果表明,钢纤维类型和掺量均为影响高性能混凝土弯曲韧性和断裂能的重要因素。高性能混凝土的能量吸收能力和断裂能随纤维掺量的提高而提高;与低强凸痕型钢纤维相比,端部带弯钩的高强钢纤维对高性能混凝土弯曲韧性和断裂能的提高效果更为显著。综合利用断裂能和弯曲韧性指标,才能更全面地描述混凝土在弯曲过程中的受力与破坏特征。     

BFRP筋钢纤维部分增强再生混凝土梁抗弯性能研究

设计了7根BFRP筋钢纤维再生混凝土梁,研究了钢纤维体积掺量(vsf)和钢纤维混凝土层厚度(hsf)对试验梁抗弯性能的影响,分析了各试验梁受弯破坏模式、承载力变化、裂缝发展及挠度变形。试验结果表明:钢纤维体积掺量和钢纤维混凝土层厚度均对BFRP筋钢纤维再生混凝土梁受弯承载力具有一定的影响。随着钢纤维体积掺量的提高,BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的开裂荷载和极限荷载均有一定程度的增加,但并非线性增长。同时,发现在混凝土受拉区掺入钢纤维可有效降低BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的挠度,抑制裂缝的发展;且随着钢纤维再生混凝土层厚度的增加,试验梁的极限承载力逐渐增加,当刚纤维掺量为1%,截面高度为全截面高度的0.6倍时,梁受弯承载力为全截面钢纤维再生混凝土梁的91.5%。     

混杂纤维对高性能混凝土深梁抗弯性能影响的试验研究

对10根混杂纤维增强高性能混凝土深梁和1根普通高性能混凝土深梁进行正截面受弯性能试验研究,分析混杂纤维对深梁工作性能和破坏形态、纵向受拉钢筋应变、深梁挠度的影响。深梁受弯过程具有明显的纤维强化阶段,混杂纤维的强化作用在纵向钢筋屈服后充分发挥,同时掺加钢纤维(0.6%~1.0%)和聚丙烯纤维(0.055%~0.11%)使深梁的开裂弯矩平均提高25%,屈服弯矩平均提高75%,极限承载力平均提高1.5倍。低体积掺量的钢纤维和聚丙烯纤维混杂使用能明显提高深梁的受弯极限承载力以及受弯韧性。     

纤维高性能混凝土工作度、强度和弯曲韧性的试验研究

在研究不同纤维对高性能混凝土工作度和强度影响的基础上，参照美国材料与试验协会标（ASTMC），进行了国产、进口钢纤维以及混杂纤维高性能混凝土梁的弯曲荷载一挠度全曲线试验；分析并对比了不同国产及进口钢纤维以及混杂纤维对混凝土工作性能、抗压强度、弯曲韧性指标和剩余强度指标的影响规律。结果表明，纤维类型和掺量均为影响混凝土工作度、强度和弯曲韧性的重要指标。     

粗骨料UHPC梁斜截面抗剪性能试验研究

文章为了探究粗骨料超高性能混凝土(UHPC-CA)梁的斜截面抗剪性能,进行了9根UHPC-CAT型梁的斜截面抗剪性能试验,重点研究钢纤维体积掺量、剪跨比的影响,考察了UHPC-CAT型梁的破坏形态、混凝土主应变分布、荷载-挠度关系极限承载力等结构行为。结果表明:含有钢纤维的UHPC-CA梁只呈现斜压和剪压两种剪切破坏形态,未发生斜拉破坏;钢纤维体积掺量对裂缝的分布和裂缝平均间距影响显著,体积掺量越高裂缝分布越密集;钢纤维体积掺量是影响抗剪承载力的重要因素,掺量越高,抗剪承载力越大。     

钢纤维对钢筋自密实混凝土梁抗剪性能的影响

对9根钢纤维钢筋自密实混凝土粱进行了试验研究,主要的变化参数是纤维掺量和配箍率.基于试验结果,分析了钢纤维对钢筋自密实混凝土粱的极限承载能力、抗剪强度、破坏形态及抗剪韧性的影响.试验结果表明:加入钢纤维可以显著提高梁的极限承载力和韧性,改善梁的破坏形态;提出了与普通钢筋混凝土梁相协凋的钢纤维钢筋自密实混凝土梁的极限承载力的经验公式,并建议端部弯钩型钢纤维的增强系数取值为1.78.     

HRB600级钢筋钢纤维高强混凝土梁的受弯性能

以不同钢纤维掺量和混凝土强度等级为变化参数,对4根HRB600级钢筋钢纤维高强混凝土梁进行了受弯性能试验,同时结合相关文献中HRB600级未掺钢纤维钢筋高强混凝土梁的试验数据,对比分析各试验梁的破坏特征、挠度、承载力、纵筋应变与裂缝宽度,评价了极限承载力、挠度及裂缝宽度计算方法。试验结果表明:配置600 MPa级高强钢筋的钢纤维混凝土梁的应变变化符合平截面假定;钢纤维可有效提高高强混凝土梁的弯曲开裂荷载和变形能力,抑制裂缝的产生与发展;且随着钢纤维掺量的增加,钢纤维高强混凝土梁的受弯承载力也随之增大;现行CECS 38∶2004《纤维混凝土结构技术规程》中的计算方法,对HRB600级钢筋钢纤维高强混凝土梁的极限承载力计算、最大裂缝宽度计算和挠度计算仍然具有较好的适用性。     

PVA-ECC梁剪切韧性试验研究

为研究聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)简支梁的剪切韧性,基于18根PVA-ECC梁受剪破坏试验结果,以剪切韧性指数为指标,对不同纤维掺量、剪跨比和配箍率下PVA-ECC梁的斜截面剪切韧性进行了研究与评价。试验结果表明:PVA纤维的掺入可有效改善梁的抗裂性,较好地提高梁的剪切韧性,当纤维掺量在0～2%范围内时,其值越高梁的剪切韧性越好;剪跨比的增大降低了梁的剪切韧性,当剪跨比为1.5左右时梁的斜截面抗裂性最优;配制箍筋可以提高梁的剪切韧性,当配箍率在0.18%～0.39%范围内时,随配箍率的增加,梁的剪切韧性提高。     

配筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂计算

通过对试验结果的统计分析 ,研究了钢纤维类型和钢纤维含量特征值对钢筋钢纤维混凝土和预应力钢纤维混凝土梁正截面抗裂弯矩的影响规律 ,分析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相关关系。提出了配筋钢纤维混凝土梁正截面抗裂弯矩计算建议 ,供修订我国的《纤维混凝土结构技术规程》及工程设计与施工参考     

配筋钢纤维混凝土梁受剪承载力设计方法研究

通过试验统计分析 ,提出了采用混凝土抗拉强度指标钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式 ,建立了与之相衔接的钢筋钢纤维混凝土和预应力钢纤维混凝土梁受剪承载力计算公式。从数理统计理论上验证了梁斜截面上钢纤维混凝土受剪承载力与钢纤维混凝土抗拉强度之间的一致性。研究成果可作为《纤维混凝土结构技术规程》修订和增补相应设计条款的科研基础     

钢纤维体积率对高强混凝土断裂性能的影响

通过对相对切口深度为0.2、0.3、0.40、.5的钢纤维高强混凝土三点弯曲试验,研究钢纤维体积率对高强混凝土断裂性能的影响。结果表明:在相对切口深度为0.20、.3、0.4、0.5的条件下,随着钢纤维体积率的增大,钢纤维高强混凝土断裂韧度和断裂能均显著增加。通过对试验结果的统计分析,分别建立断裂韧度、断裂能与劈拉强度之间的关系式。     

钢筋超高性能混合钢纤维混凝土梁受剪性能研究

自密实超高性能钢纤维混凝土具有高强、高韧、高流动性和高耐久性的优势,但其抗拉强度仍远低于抗压强度。通过静力加载试验,研究超高性能纤维混凝土梁的抗弯性能,以及配置550 MPa受拉纵筋时超高性能钢纤维混凝土无腹筋梁,在剪跨比分别为2.5、3时的受剪性能。试验梁的钢纤维体积率为2%,其中超细钢纤维和端弯钢纤维以3∶1比例混合,基体混凝土强度大于C100的强度,梁试件采取自密实成型和常温标准养护方法。试验结果表明:与无钢纤维混凝土梁相比,混合钢纤维超高性能混凝土梁的极限荷载和延性得到明显改善。无腹筋梁的初裂荷载提高了25%～180%、裂缝宽度0.2 mm时的荷载提高了73%～183%、极限荷载提高了68%～317%、延性提高了3.2倍～4.4倍。     

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。     

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     

隧道钢纤维喷射混凝土性能试验及其工程应用

 根据钢纤维喷射混凝土结构力学原理,为了研究钢纤维混凝土喷层在隧道单层永久衬砌支护中适用性,先分析钢纤维在混凝土中的增强力学作用机制,然后完成钢纤维喷射混凝土合理配比、抗拉、抗压、抗折及抗折初裂强度和弯曲性能等指标的室内试验;并结合具体的隧道现场喷射试验,以及围岩应力、钢纤维混凝土喷层应力及洞周附加水平收敛等监测数据进行分析。研究结果表明,钢纤维喷混凝土抗拉、抗折强度高,韧性好,喷层中的应力分布较均匀,具有较好的让压能力,喷射作业回弹损失量减少,说明钢纤维喷射混凝土是一种理想的单层衬砌支护材料,具有较好的推广应用价值。     

混杂纤维自密实混凝土梁受弯性能的试验研究

在纤维自密实混凝土工作性试验的基础上,对7组无筋混杂纤维自密实混凝土梁和5组混杂纤维增强低配筋率的钢筋自密实混凝土梁受弯性能进行试验研究,并分析纤维类型和纤维长径比对梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载以及弯曲韧性的影响。结果表明:梁的弯曲韧性随着纤维长径比的增加而增加,混杂纤维混凝土梁的弯曲韧性优于钢纤维,两种纤维协同作用时具有很好的正混杂效应;与最小配筋率的钢筋混凝土梁相比,纤维的掺入明显地改善了梁的屈服荷载和极限荷载,掺有(40+4)kg/m3混杂纤维并按最小配筋率配筋的梁的极限荷载与仅按1.5倍最小配筋率配筋的梁相当。     

钢纤维类型和掺量对高强混凝土力学性能的影响

混凝土加入钢纤维被认为是一种有效增加混凝土韧性,提高力学性能的手段。本文通过掺加不同类型和不同掺量的钢纤维,测试了混凝土的抗压、抗折和劈拉强度,研究了纤维类型和掺量对力学性能的影响。结果表明,混凝土抗压强度随着镀铜微丝型钢纤维掺量的增加而增大,而端钩型、铣削型和熔抽型钢纤维的种类和掺量对混凝土抗压强度的影响并不显著。无论掺加何种类型纤维,纤维的掺入对抗折强度的贡献均大于对抗压强度的贡献。混凝土劈拉强度对纤维的端钩、直径、长度和表面状态等因素敏感,纤维类型对混凝土的劈拉强度影响显著。