冷热循环下纤维混凝土与高强钢筋间粘结强度损伤模型

通过对普通混凝土(PC)、钢纤维混凝土(SFRC)、聚丙烯纤维混凝土(PFRC)与HRB500E钢筋进行冷热循环作用后的中心拉拔试验,研究不同类型混凝土的劣化机理,分析冷热循环对PC、SFRC、PFRC的质量损失、相对动弹性模量以及粘结强度的影响。试验结果表明:冷热循环后,混凝土的质量损失和动弹性模量损失增加,钢筋与混凝土的粘结强度下降;掺入钢纤维、聚丙烯纤维的试件,其粘结强度衰减有所减弱,并且聚丙烯纤维的抑制效果更为明显。结合试验数据,对国内外的Petersen模型、Xu模型和Wu模型进行对比分析,同时考虑冷热循环对相对动弹性模量和相对粘结强度的影响,基于Weibull概率分布理论和强度衰减模型,建立了纤维混凝土与高强钢筋间粘结强度劣化模型,并通过本文数据对其进行了验证,粘结强度实测值与计算值比值的平均值为0.97,标准差为0.07,两者吻合良好,可为冷热环境下纤维混凝土结构耐久性设计提供理论参考。     

氯盐-荷载耦合作用下纤维混凝土梁受弯性能研究

为研究氯盐-荷载耦合作用下聚丙烯纤维混凝土梁的受弯性能,通过试验室模拟此类结构工作状态,对不同应力水平(0.3、0.5、0.7)与氯盐侵蚀(35、70、105 d)耦合作用下的钢筋纤维混凝土梁进行静载试验,分析各变化参数对试验梁抗弯性能的影响及其破坏机理。结果表明:聚丙烯纤维的掺入可提高梁的受弯承载力;高应力水平(0.7)对试验梁的抗弯性能影响较大;经耦合作用后的试验梁的极限承载力随应力水平的增大提高了1.9%、3.2%、2.6%。随着浸泡天数增加,承载力分别提高了4.5%、3.2%、3.8%,但增幅减小且在5%以内。根据试验结果,引入环境效应系数,建立氯盐-荷载耦合下纤维混凝土梁受弯承载力计算方法,将试验梁的计算值与试验值进行比较,吻合较好。可为今后聚丙烯纤维混凝土梁理论分析和设计提供参考。     

冻融循环下沙漠砂纤维混凝土损伤模型研究

为研究冻融循环作用下沙漠砂纤维混凝土的损伤模型,对沙漠砂纤维混凝土进行0次、25次、50次、75次、100次、125次及150次的快速冻融试验,分析不同冻融循环次数后沙漠砂纤维混凝土相对动弹性模量、抗压强度及劈裂抗拉强度的衰减规律。结合试验数据,基于指数函数和二次函数建立沙漠砂纤维混凝土的冻融损伤劣化模型。结果表明:与沙漠砂混凝土相比,掺入聚丙烯纤维的沙漠砂混凝土的抗冻融能力有效提高;相对动弹性模量随冻融循环次数的增加而下降;与未冻融相比,150次冻融循环后,沙漠砂纤维混凝土的抗压强度降低了49.5%,劈裂抗拉强度降低了70.13%;建立了两种冻融循环下沙漠砂纤维混凝土损伤模型,其计算值与试验值吻合较好,可为沙漠砂纤维混凝土在严寒地区的应用提供理论参考。