鋼襯鋼纖維自應力混凝土新型復合管道性能和計算理論研究.pdf

1、鋼纖維自應力混凝土是一種新型纖維增強復合材料.將鋼纖維摻入到自應力混凝土中,除了鋼纖維本身對混凝土的增強作用,同時還由鋼纖維和鋼筋共同限制自應力混凝土膨脹在混凝土中產(chǎn)生了預應力也提高了混凝土抗拉強度.鋼纖維混凝土和自應力混凝土復合,可以充分發(fā)揮二者各自的優(yōu)勢,對混凝土的抗拉,抗裂,抗沖擊以及抗疲勞等性能都有明顯改善作用.將鋼纖維自應力混凝土應用到水電站的壓力管道中,以期發(fā)揮材料的抗裂能力來提高管道的開裂荷載,從而解決壓力管道的裂縫控制問

2、題.本文在其結構性能進行了一些工作,(1)通過直接拉伸試驗,確定鋼纖維自應力混凝土抗拉強度計算這一重要力學性能指標.考查了自應力等級、配筋率、鋼纖維含量等對抗拉強度影響,綜合分析后提出了相應的抗拉強度計算模式.(2)由直接拉伸試驗的荷載—位移曲線整理出配筋鋼纖維自應力混凝土受拉應力—應變全曲線,并給出方便結構設計和計算的簡化的三折線應力—應變曲線方程.(3)總結了鋼纖維自應力混凝土膨脹變形隨齡期發(fā)展狀況,并回歸出配筋鋼纖維自應力混凝土的

3、膨脹變形隨配筋率變化的指數(shù)關系方程.(4)本文探討了鋼纖維自應力混凝土配筋界限.對最小配筋率確定從強度準則和裂縫控制準則兩個方面進行了探討,給出了鋼纖維自應力混凝土受彎構件的最小配筋率計算方法.(5)本文以彈性力學理論為基礎,用溫度膨脹來模擬自應力混凝土的膨脹,推導了二維應力狀態(tài)下的圓形管道的初始自應力.并以一維限制試件的試驗結果為依據(jù),按照同樣的理論,采用有限元方法對馬蹄形鋼纖維自應力壓力管道的初始自應力進行了計算.(6)進行了鋼襯鋼