钢纤维轻质混凝土剪力墙连梁的非线性有限元分析

采用混凝土结构非线性有限元分析方法,对两根采用"人工塑性铰"配筋形式的陶粒混凝土连梁(其中一根掺加钢纤维)在低周反复荷载作用下的强度、刚度、延性等抗震性能进行了对比分析,结果表明:采用"人工塑性铰"配筋形式的钢纤维陶粒混凝土连梁具有优良的抗震性能,值得推广使用.     

钢纤维高强混凝土连梁抗剪试验研究

为了改善平行配置纵向受力钢筋和横向箍筋的高强混凝土连梁的抗剪性能,进行9根小跨高比钢纤维高强混凝土连梁(l/h≤2.5)和4根高强混凝土连梁的对比试验。考察了跨高比l/h、钢纤维体积掺率ρ_f、配箍率ρ_(sv)和加载方式对高强混凝土连梁的破坏形态和受剪承载力的影响。结果表明,以适量的钢纤维替代高强混凝土连梁中的部分箍筋,不仅可以提高连梁的受剪承载力,有效地防止混凝土保护层、斜裂缝面上和剪压区混凝土的酥裂和剥落,还能实现小跨高比高强混凝土连梁的破坏形态从脆性的剪切破坏到延性的弯曲破坏的转化。参照《纤维混凝土结构技术规程》CECS 38:2004中钢纤维混凝土箍筋梁受剪承载力的计算模式,给出低周反复荷载作用下(l/h≤2.5)和静载作用下的钢纤维混凝土连梁受剪承载力计算公式。     

钢纤维高强混凝土弯曲性能试验研究

通过51根尺寸为150mm×150mm×550mm及51根尺寸为100mm×100mm×400mm的高强混凝土和钢纤维高强混凝土小梁的弯曲试验,探讨了钢纤维高强混凝土弯曲条件下的裂缝发展、破坏形态以及钢纤维高强混凝土小梁试件的尺寸效应,研究了钢纤维体积率和钢纤维类型对钢纤维高强混凝土抗折初裂强度和抗折极限强度的影响.     

钢纤维高强混凝土梁斜截面受力性能试验研究

根据 1 7根钢纤维混凝土强度等级为CF65～CF90的钢纤维高强混凝土无腹筋梁的受力性能试验结果 ,分析了钢纤维体积率变化对钢纤维高强混凝土梁裂缝分布形态及破坏特征的影响规律 ,验证了钢纤维对高强混凝土梁裂缝发生与发展的有效约束作用及对斜截面破坏形态的改善作用。经过统计分析 ,提出了钢纤维高强混凝土梁斜截面抗裂和斜截面承载力计算方法 ,供修订《纤维混凝土结构技术规程》参考。     

钢纤维全轻混凝土力学性能试验研究

为探究钢纤维体积掺量对全轻混凝土力学性能的影响,设计了钢纤维体积掺量为0、1%、2%的全轻混凝土试块,对其进行抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度以及抗折强度试验,并对试验现象和数据进行对比分析。试验结果表明:钢纤维能有效地限制全轻混凝土试块裂缝的发生和发展,随着钢纤维体积掺量的增加,全轻混凝土的抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度都得到了大幅度的增加,使全轻混凝土表现出更好的变形能力和承载力。     

钢纤维自应力混凝土力学性能试验研究

研究了在三维乱向分布钢纤维的限制下,掺有钢纤维的硫铝盐酸自应力混凝土（SFRSC）的直接拉伸、抗压、 劈拉、抗折强度特性,由于钢纤维和基体间的摩阻限制所引入的自应力和钢纤维的三向限制作用,使得钢纤维对于自应力混凝土的增强效应要比对于普通混凝土的高,另外,在现有钢纤维混凝土强度计算模式的基础上,通过优化方法得出了对于不同目标自应力等级的自应力混凝土的钢纤维增强效应系数。     

玄武岩纤维增强聚合物筋钢纤维高强混凝土梁受弯试验及裂缝宽度计算方法研究

纤维增强聚合物(FRP)筋混凝土梁受弯挠度过大、裂缝过宽等缺陷严重影响其正常使用性能，为此，将具有优良抗裂与阻裂性能的钢纤维混凝土用于FRP筋混凝土梁，可以有效限制其挠度与裂缝的发展。通过12根玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)筋/钢筋钢纤维高强混凝土梁的受弯性能试验，研究了钢纤维体积率、受拉区钢纤维高强混凝土层厚度、BFRP筋配筋率对BFRP筋钢纤维高强混凝土梁裂缝分布与宽度的影响。结果表明，钢纤维的加入能够有效抑制BFRP筋高强混凝土梁的裂缝开展，减小裂缝间距、宽度和裂缝宽度差异性，当荷载为100 kN时，钢纤维体积率为0.5%~2.0%的钢纤维高强混凝土梁的裂缝宽度减小了25.22%~54.78%，裂缝宽度标准差减小了10.00%~68.18%；当受拉区钢纤维混凝土层厚度达到梁截面高度的57%时，其阻裂与限裂效果与全截面掺加钢纤维的效果接近，表明在受拉区中掺加钢纤维以限制BFRP筋混凝土梁裂缝的发展是经济可行的。基于试验和相关文献研究结果，提出了考虑钢纤维影响的BFRP筋钢纤维高强混凝土梁最大裂缝宽度的建议计算方法，该建议方法的计算值与试验值吻合良好。     

钢筋钢纤维混凝土剪力墙斜截面抗裂性能及裂缝宽度分析

分别对不同钢纤维体积率、相同混凝土强度等级的5个钢筋混凝土剪力墙试件及不同混凝土强度等级、相同钢纤维体积率的2个钢筋混凝土剪力墙试件,进行了受剪性能试验研究。通过在低周反复荷载作用下对钢筋钢纤维混凝土剪力墙试件的试验研究,分析了钢纤维体积率及混凝土强度对钢筋混凝土剪力墙的抗裂性能及裂缝宽度的影响规律。     

钢纤维混凝土劈拉及弯曲强度和韧性研究

通过钢纤维混凝土劈拉强度、弯曲强度和弯曲韧性的实验,研究了混凝土的劈拉强度、弯曲强度和弯曲韧性随着钢纤维掺量的增加有不同幅度的增长,同时钢纤维的长径比和钢纤维根数对钢纤维混凝土的性能也有重大影响。     

钢纤维混凝土剪力墙斜截面裂缝试验研究

分别对不同钢纤维体积率、相同混凝土强度等级的5个钢筋混凝土剪力墙试件及不同混凝土强度等级、相同钢纤维体积率的3个钢筋混凝土剪力墙试件,进行了低周反复荷载作用下的受剪性能试验研究,分析了钢纤维体积率及钢纤维混凝土强度等级对钢筋混凝土剪力墙的斜截面抗裂性能和斜裂缝的影响.试验及分析表明:掺加钢纤维的钢筋混凝土剪力墙的斜截面开裂荷载比普通钢筋混凝土剪力墙明显提高,斜裂缝显著降低.斜截面抗裂性能较好.     

钢纤维对水工混凝土抗裂性的影响

裂缝问题是水工结构中的重要问题,它直接影响到结构的安全性、适用性和耐久性.本文较为详细地分析了水工混凝土结构产生裂缝的原因和特点,对钢纤维在混凝土中的阻裂增强作用机理以及钢纤维在水工混凝土中应用的可行性和效果进行了简要的论述.结果表明:在水工混凝土中掺加钢纤维可以起到良好的抗裂、阻裂和限裂的效果,是限制裂缝产生和发展的有效措施.     

混杂尺寸纲纤维混凝土试验研究

对4种不同的钢纤维混凝土和2种相应的素混凝土进行了抗压、劈裂和4点弯曲实验.结果表明,钢纤维混凝土的上述强度明显优于素混凝土的相应强度;而钢纤维再生混凝土的上述强度明显优于钢纤维卵石混凝土的相应强度;混杂尺寸钢纤维混凝土的上述强度不如单一尺寸钢纤维混凝土的相应强度.     

混杂尺寸钢纤维混凝土试验研究

对4种不同的钢纤维混凝土和2种相应的素混凝土进行了抗压、劈裂和4点弯曲实验。结果表明,钢纤维混凝土的上述强度明显优于素混凝土的相应强度;而钢纤维再生混凝土的上述强度明显优于钢纤维卵石混凝土的相应强度;混杂尺寸钢纤维混凝土的上述强度不如单一尺寸钢纤维混凝土的相应强度。     

钢纤维混凝土扁梁受弯性能研究

在钢筋混凝土扁梁中掺入钢纤维,可有效提高扁梁的抗弯初裂强度及抗弯极限强度。本文通过6根钢纤维混凝土扁梁的弯曲试验,研究在弯曲荷载下的破坏形态及钢纤维含量对受弯性能的影响,着重分析对比了不同试件受力过程、裂缝开展情况、破坏情况和钢纤维的拉结咬合作用,并进行正截面承载力验算,将试验数据与现行纤维混凝土规程(CECS38:2004)对比,验证了CECS38:2004对钢纤维混凝土扁梁的适用性。     

钢纤维混凝土剪力墙裂缝的试验研究

通过5片钢纤维混凝土剪力墙和1片钢筋混凝土剪力墙在低周反复荷载作用下的试验,研究了剪力墙的裂缝发展形态,探讨了剪力墙中钢纤维的限裂作用,分析了钢纤维体积率和钢纤维混凝土强度对裂缝宽度的影响.结果表明,在剪力墙中加入钢纤维,能够有效的约束裂缝的出现,限制裂缝的发展,使同条件下的裂缝宽度明显降低.     

方钢管钢纤维再生混凝土短柱轴压性能试验研究

进行了9根方钢管钢纤维改性再生混凝土短柱的轴压性能试验,主要分析了不同再生混凝土取代率、不同钢纤维掺量、不同混凝土强度对方钢管混凝土短柱受力性能的影响。研究发现添加钢纤维的再生混凝土抗压强度高,也可以抑制钢管内混凝土的变形;再生混凝土取代率与试件承载力成反比且影响程度最小;钢纤维掺量和混凝土强度与试件承载力成正比,混凝土强度对承载力影响最大,并探讨了方钢管钢纤维再生混凝土短柱的承载力计算方法,计算值与试验值吻合良好。     

钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙受剪承载力计算

通过5个钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙和1个钢管混凝土边框混凝土剪力墙的低周反复加载试验,研究钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙的受力机理及破坏模式,分析钢纤维体积率和混凝土强度对其抗震性能的影响。结果表明：钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙的破坏模式为剪切破坏;墙体裂缝主要为典型的斜裂缝,钢纤维可有效限制剪力墙裂缝宽度,改善裂缝形态;随着钢纤维体积率的增大,剪力墙受剪承载力、延性和耗能能力明显提高;其他影响因素相同的条件下,钢纤维体积率为0.5%、1.0%和1.5%的剪力墙受剪承载力较未掺钢纤维剪力墙的分别提高了4.4%、12.7%和18.6%;随着混凝土强度的提高,剪力墙受剪承载力和耗能能力明显提高,但延性降低;其他影响因素相同的条件下,钢纤维混凝土强度等级为CF60、CF80剪力墙的受剪承载力较CF40剪力墙的分别提高了24%和37%。结合对文中及国内外相关文献试验数据的综合分析,提出了考虑钢纤维体积率和混凝土强度等影响的钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙受剪承载力计算方法,与试验结果吻合较好。     

钢纤维掺量和类型对混凝土性能的影响

比较了不同形状钢纤维对不同强度等级混凝土力学性能的影响，分析了钢纤维掺量与混凝土强度之间的关系。结果表明，随钢纤维掺量的提高，钢纤维增强混凝土的各项力学性能都有不同程度的提高；纤维类型不同，对混凝土的增强效果各异，其中弓形和哑铃形钢纤维的增强效果优于平直形和波浪形纤维，并以哑铃形钢纤维为最佳。     

钢纤维混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法研究

在收集钢筋钢纤维混凝土的抗裂度及裂缝宽度等相关试验数据后,加以整理分析,对纤维混凝土结构技术规程规定的抗裂度及裂缝宽度计算公式进行分析,总结了其参数取值,指出该规范中的抗裂度及裂缝宽度计算公式是适用的,当钢纤维混凝土强度等级高于CF45时,钢纤维对混凝土构件裂缝宽度影响系数宜通过试验确定。     

碳化作用下钢纤维混凝土力学性能的试验研究

通过对50组150个100mm×100mm×100mm和25组75个100mm×100mm×400mm的混凝土试件进行试验研究,以钢纤维体积率、混凝土强度等级和碳化龄期为变量,研究了不同体积率、不同强度等级的钢纤维混凝土在不同碳化龄期下抗压强度、劈拉强度以及抗折强度的变化规律,探讨了碳化钢纤维混凝土中钢纤维的增强机理,为钢纤维混凝土耐久性设计和分析提供试验依据,以完善和发展钢纤维混凝土理论,促进钢纤维混凝土这种高性能复合材料的工程应用。