纤维高强混凝土抗剪性能影响因素的研究

通过 8 4个 10 0mm× 10 0mm× 40 0mm高强混凝土和纤维高强混凝土梁式试件的试验 ,研究了纤维类型、纤维掺量等因素对高强混凝土抗剪性能的影响。研究表明 ,纤维对高强混凝土的抗剪性能有显著的影响 ,随着纤维掺量的增加 ,纤维高强混凝土在剪切荷载作用下的变形性能得到明显改善 ,初裂抗剪强度和极限抗剪强度大幅度提高 ,钢纤维比聚丙烯纤维对高强混凝土抗剪性能的改善效果好。     

长期恒荷载作用下混凝土断裂过程的时变特性

大体积混凝土结构的时变断裂行为关系到结构的安全.为研究在长期恒荷载作用下混凝土的时变断裂特性,采用三种尺寸的楔入式紧凑拉伸试件,进行了荷载水平为85％最大荷载的恒定荷载作用下的时变断裂试验.试验结果表明,时变裂缝口张开位移、时变裂缝尖端张开位移与时变裂缝口张开速率均呈现出减速、稳定发展和加速破坏三个阶段的发展特征.与单...     

活性粉末混凝土为基底材料的断裂和疲劳试验研究

采用虚拟裂缝模型结合线弹性断裂力学的方法,分析了RPC(活性粉末混凝土)及纤维增强RPC的断裂特性;结果显示,RPC中掺入钢纤维后,裂缝的扩展受到限制,材料的断裂韧度、裂缝亚临界扩展量大大提高,材料韧性显著得到改善.用Instron电液伺服式疲劳试验机对试件施加循环荷载测其疲劳寿命,分析知疲劳寿命满足威布尔概率分布.本文给出107个试件的各种断裂参数随纤维掺量的变化规律,分析其破坏的机理.     

纳米粒子和钢纤维增强混凝土断裂能研究

为了研究纳米SiO2、钢纤维和预切口小梁试件相对裂缝深度对钢纤维增强纳米混凝土断裂韧性的影响,通过三点弯曲试件断裂试验,测得了试件的断裂能以及竖向荷载与裂缝嘴张开位移和裂缝尖端张开位移的关系曲线。试验结果表明：钢纤维和纳米SiO2在一定掺量范围内可使混凝土的断裂能提高;当纳米SiO2掺量小于5%时,试件断裂能随着纳米粒子掺量的增加而逐渐增大,而当纳米SiO2掺量超过5%后,试件断裂能随纳米粒子用量增大而逐渐下降;掺纳米粒子混凝土的断裂能随着钢纤维体积掺量的增加逐渐增大,当纤维体积掺量超过2%后又逐渐减小;三点弯曲断裂小梁试件相对切口深度对断裂能有较大影响,随着相对切口深度的增大,试件断裂能逐渐减小。     

静水压力作用下混凝土断裂全过程数值模拟研究

基于起裂韧度扩展准则和Paris位移公式，推导了静水压力作用下混凝土楔入劈拉试件外荷载和裂缝张开位移的理论表达式，采用数值迭代方法计算模拟了裂缝断裂全过程。研究了水压力对混凝土断裂全过程的影响，进一步分析了不同水压力作用下峰值荷载和临界裂缝张开位移的参数敏感性。研究结果表明：采用本文方法计算的裂缝扩展全曲线与试验结果对比较好；水压力和初始裂缝长度影响荷载-裂缝张开位移(P-CMOD)曲线，随着水压力的增加，峰值荷载和临界裂缝张开位移均减小；随着初始裂缝长度的增大，水压力对裂缝扩展全过程曲线的影响更加明显。     

基于碳纤维混凝土(CFRC)机敏性的三点弯曲梁断裂参数试验研究

针对纤维混凝土软化过程无固定模型和Ⅰ型断裂研究较少的现状,本文利用碳纤维混凝土的机敏性捕捉到了三点弯曲梁试件的起裂荷载。引入双K断裂准则计算了碳纤维混凝土的起裂韧度KUC^ini和失稳韧度KIC^un,认为利用双K断裂准则可以更有效地解释纤维对混凝土的增韧作用。通过对电阻变化率与荷载、挠度和裂缝口张开位移（CMOD）关系的分析,认为碳纤维混凝土机敏性可以较好地应用到三点弯曲梁Ⅰ型断裂的研究中,电阻变化率与荷载、跨中挠度和裂缝口张开位移（CMOD）的关系能较好地符合洛仑兹曲线的关系,该关系可以反映试件在峰值荷载前的弹性变形阶段、裂缝稳定开裂阶段和裂缝失稳开裂阶段。     

三点弯曲梁法研究砼双K断裂参数及其尺寸效应

本文采用三点弯曲梁试件利用在试验中测得的最大荷载Ｐｍａｘ及对应的裂缝口张开位移ＣＭＯＤｃ等参数,根据虚拟裂缝模型求得了砼裂缝亚临界扩展量Δａｃ、起裂断裂韧度Ｋ＾ｉｎｉＩＣ、失稳断裂韧度Ｋ＾ｕｎＩＣ（即双Ｋ断裂参数）及临界裂缝尖端张开位移ＣＴＯＤｃ。结果表明,砼双Ｋ断裂参数及ＣＴＯＤｃ均与试件尺寸无关,可以作为描述砼结构裂缝的起裂、稳定扩展及失稳断裂全过程的材料常数,而且试验方法简单,无需加卸载过程     

粗骨料含量对环氧树脂修复混凝土断裂性能的影响

通过开展环氧树脂修复混凝土梁的三点弯曲断裂试验,对比研究了混凝土修复前后的断裂性能,分析了粗骨料含量对双K断裂韧度和断裂能的影响.结果表明:环氧树脂修复可大幅提升试件的最大承载力,且临界裂缝口张开位移几乎不受影响.修复后混凝土的断裂性能可得到有效恢复和提升.其中,粗骨料含量为0(砂浆)、18％、36％和54％时,起裂韧...     

单向受拉状态下钢纤维混凝土的二次峰值强度

不同于普通混凝土在单向受拉实验中的仅有唯一峰值强度,在大量钢纤维混凝土拉伸实验的应力应变曲线中均出现了两次峰值强度现象。本文采用黏结滑移模型考虑纤维在混凝土开裂面上的桥接作用,确定了钢纤维轴向应力与裂缝宽度之间的关系。钢纤维混凝土开裂后,将基体的软化模量与纤维增强作用的切线模量之和,作为判断第二峰值的依据。该值始终为非负时,钢纤维混凝土的应力-应变曲线具有唯一峰值强度;否则,应力-应变曲线中将具有二次峰值强度,并提出了钢纤维混凝土峰值强度的三种可能情况。建立了有限元模型以模拟钢纤维混凝土的拉伸试验,进一步研究了钢纤维掺量、长径比对混凝土开裂后力学性能的影响。并提出了钢纤维混凝土的抗拉强度的计算公式,可以有效地预测钢纤维混凝土的抗拉强度。     

基于线性回归的大坝混凝土起裂韧度确定方法

基于线性回归理论,研究了混凝土起裂韧度的简化确定方法,该方法利用混凝土断裂试验中的裂缝开裂前荷载-裂缝口张开位移(P–Δ)曲线呈线性的特点,结合线性相关系数陡降法获得起裂荷载,进而求得起裂韧度。利用现有最大骨料粒径分别为150 mm的大坝混凝土楔入劈拉试验以及80 mm和40 mm的三点弯曲梁试验对本文方法进行了验证。本方法避开了传统需要粘贴应变片测量起裂荷载的方法,可以较准确地得到混凝土起裂韧度。相比于其他计算方法,操作简便,受人为因素影响小,无须进行复杂的运算。另外,采用本文方法研究了起裂韧度的尺寸效应,结果表明,试件尺寸对起裂韧度的影响较小。