活性粉末混凝土的抗折疲勞性能研究.pdf

1、隨著混凝土材料在橋梁、廠房結(jié)構(gòu)等承受動(dòng)力荷載作用的工程領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，越來(lái)越高的造價(jià)及其疲勞破壞問(wèn)題成為一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。活性粉末混凝土(ReactivePowder Concrete，簡(jiǎn)稱RPC)是一種新型高強(qiáng)度、高韌性、高耐久性的材料，若RPC材料用于工程實(shí)際，可以較好地改善構(gòu)件的耐疲勞性能。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于RPC材料配比研究已日趨成熟，但對(duì)其疲勞性能、損傷演化機(jī)理及構(gòu)件的疲勞驗(yàn)算方法等方面的研究還不夠完善。本文在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上

2、，對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行分析研究。主要完成的工作有：
　　 (1)進(jìn)行活性粉末混凝土試件的靜載試驗(yàn)，確定其破壞的極限荷載。隨后，完成活性粉末混凝土試件的等幅循環(huán)荷載試驗(yàn)，觀察試件的破壞模式、裂紋的發(fā)展、試件變形的發(fā)展規(guī)律，試件的疲勞壽命與應(yīng)力水平的關(guān)系。
　　 (2)通過(guò)對(duì)活性粉末混凝土試件的疲勞壽命的統(tǒng)計(jì)分析，可以得出RPC試件的疲勞壽命服從兩參數(shù)威布爾分布函數(shù)；總結(jié)出在等幅循環(huán)荷載作用下活性粉末混凝土平均疲勞壽命的S-N曲線

3、，以及考慮存活率的p-S-N曲線方程；最后得出活性粉末混凝土的抗折疲勞強(qiáng)度。
　　 (3)分析活性粉末混凝土的疲勞內(nèi)部損傷機(jī)理，從其微觀組成分析其內(nèi)部因素。將活性粉末混凝土的疲勞損傷破壞過(guò)程分為三個(gè)階段，潛伏期，內(nèi)部損傷穩(wěn)定擴(kuò)展階段和內(nèi)部損傷失穩(wěn)發(fā)展階段；與普通混凝土的疲勞損傷機(jī)理進(jìn)行對(duì)比，活性粉末混凝土在前兩個(gè)階段具有優(yōu)于普通混凝土的抗疲勞開(kāi)裂性能及帶裂紋疲勞工作的性能。
　　 (4)對(duì)RPC試件及普通混凝土試件進(jìn)行相

4、同荷載作用下的ANSYS分析，結(jié)果表明活性粉末混凝土試件承受靜載的能力比普通混凝土有了很大提高，從另一個(gè)角度分析也相應(yīng)提高了其疲勞強(qiáng)度，即RPC材料具有優(yōu)越的抗疲勞性能。
　　 (5)為了便于工程應(yīng)用，結(jié)合現(xiàn)有規(guī)范，進(jìn)行一根預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土吊車梁的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力RPC受彎構(gòu)件正截面及斜截面的疲勞驗(yàn)算，計(jì)算結(jié)果表明，此吊車梁的非預(yù)應(yīng)力鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋及混凝土的應(yīng)力、應(yīng)力幅均滿足設(shè)計(jì)要求，為實(shí)際工程提供了參考。