纖維混凝土梁抗彎性能可靠性分析.pdf

1、在混凝土基材中摻入纖維有利于提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎承載力、抗變形和抗裂能力。然而，隨服役時間延長，纖維混凝土梁會因混凝土碳化、鋼筋銹蝕和裂縫開展等原因，導(dǎo)致材料性能衰減，使得構(gòu)件在服役過程中可能存在安全隱患，甚至尚未達(dá)到設(shè)計基準(zhǔn)期就喪失正常使用功能。因此，有必要對纖維混凝土梁的時變可靠性進(jìn)行分析。目前，關(guān)于混凝土梁時變可靠性研究大都集中于普通混凝土，由于纖維的加入使得構(gòu)件內(nèi)部組分的復(fù)合效應(yīng)更為復(fù)雜，理論分析難度更大，故該領(lǐng)域研究仍處于比較

2、匱乏的階段。
　　論文在混凝土結(jié)構(gòu)可靠度理論的基礎(chǔ)上，將結(jié)構(gòu)抗力視為隨機(jī)過程，考慮混凝土強(qiáng)度、截面有效尺寸、纖維增強(qiáng)系數(shù)及構(gòu)件承載力等影響因素，推導(dǎo)了纖維混凝土梁正截面抗彎承載力和基于撓度控制的可靠性分析模型，并利用一次二階矩法進(jìn)行實例計算，從強(qiáng)度和剛度兩個方面求取了纖維混凝土梁抗彎可靠性的可靠指標(biāo)和隨機(jī)變量靈敏度。
　　其次，基于混凝土材料強(qiáng)度、鋼筋截面面積、鋼筋和混凝土之間粘結(jié)系數(shù)、纖維增強(qiáng)系數(shù)以及計算模式不定性系數(shù)等多

3、因素影響機(jī)制，引入鋼纖維影響系數(shù)，推導(dǎo)了鋼筋鋼纖維混凝土梁正截面抗彎承載力、基于裂縫寬度控制和撓度控制的時變可靠性分析模型。以10年持續(xù)荷載作用下鋼筋鋼纖維混凝土梁抗彎試驗為基礎(chǔ)，討論了各隨機(jī)變量的時變規(guī)律，將等效抗力法和一次二階矩法相結(jié)合，求取了鋼筋鋼纖維混凝土梁的時變可靠指標(biāo)和時變靈敏度。
　　從鋼筋鋼纖維梁正截面抗彎承載力時變可靠性分析可知，鋼纖維的最佳摻量與相關(guān)研究成果吻合;外荷載越小，可靠指標(biāo)越大，抗彎承載力越大;在服役

4、初期，可靠指標(biāo)先上升后下降。從基于裂縫寬度和撓度控制的可靠性分析可知，鋼纖維摻量越高，可靠指標(biāo)越大，抗變形和裂縫的能力越強(qiáng)，與試驗結(jié)果吻合;外荷載越小，可靠指標(biāo)越大，抗變形和裂縫的能力越明顯;在服役初期可靠指標(biāo)下降明顯，隨服役時間延長，可靠指標(biāo)下降趨于平緩，與試驗數(shù)據(jù)吻合。
　　纖維混凝土梁抗彎性能可靠性分析可用于計算整體結(jié)構(gòu)的失效概率和進(jìn)行動態(tài)可靠性研究，為纖維混凝土抗裂性能及彎曲韌性的提高提供理論依據(jù);同時對結(jié)構(gòu)損傷維修、加固