鋼纖維混凝土動態(tài)抗壓性能研究.pdf

1、鋼纖維混凝土作為一種新型復(fù)合材料，已廣泛的應(yīng)用于建筑、橋梁、隧道、水利等工程中。目前，對于鋼纖維混凝土的低應(yīng)變速率靜力試驗(yàn)以及高應(yīng)變速率沖擊試驗(yàn)已有較多研究成果，但對于地震荷載作用下中等應(yīng)變速率范圍內(nèi)（10-4 /s～10-2 /s）的試驗(yàn)研究還有待深入，混凝土材料的動態(tài)特性是抗震研究中的薄弱環(huán)節(jié)。 為此，本文系統(tǒng)地進(jìn)行了鋼纖維混凝土在中等應(yīng)變速率響應(yīng)范圍內(nèi)的6種纖維含量（0％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％）、4種周圍壓力

2、（0MPa、8MPa、16MPa、24MPa）、2種基體強(qiáng)度（C40，以SFCA表示；C30，以SFCC表示）的單軸、常規(guī)三軸的單調(diào)與重復(fù)加卸荷等多種動態(tài)壓縮試驗(yàn)，累計(jì)完成252個(gè)試件的加載試驗(yàn)。同時(shí)，利用醫(yī)用CT掃描技術(shù)得到了混凝土內(nèi)部細(xì)觀數(shù)據(jù)圖像，結(jié)合圖像數(shù)字處理技術(shù)對混凝土內(nèi)部細(xì)觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重建，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了混凝土材料的有限元數(shù)字劈拉試驗(yàn)。具體工作內(nèi)容如下。 （1）研究了單向應(yīng)力狀態(tài)下各種鋼纖維含量和強(qiáng)度等級的鋼纖維

3、混凝土在應(yīng)變速率為10-3/s時(shí)的強(qiáng)度特性和變形特性。 （2）系統(tǒng)地分析了三向應(yīng)力狀態(tài)下各種鋼纖維含量、圍壓和強(qiáng)度等級的鋼纖維混凝土在應(yīng)變速率為10-3 /s時(shí)的峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變、應(yīng)力-應(yīng)變曲線、彈性模量、泊松比、韌度比、八面體應(yīng)力空間的分布等多種指標(biāo)參數(shù)，得出了各種指標(biāo)參數(shù)與纖維含量、圍壓大小、強(qiáng)度等級等相互的影響關(guān)系。 （3）采用等應(yīng)變增量的重復(fù)完全加卸荷試驗(yàn)，并對其應(yīng)力-應(yīng)變曲線的包絡(luò)線特征、峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變、

4、卸載曲線特征、殘余應(yīng)變、再加載曲線特征、橫向應(yīng)變特征、共同點(diǎn)軌跡線特征等進(jìn)行了分析。 （4）根據(jù)地震時(shí)程曲線的特征，進(jìn)行了鋼纖維混凝土兩種不同頻率的非等幅循環(huán)荷載試驗(yàn)，比較了不同頻率循環(huán)荷載下的強(qiáng)度特性和變形特性。 （5）基于CT掃描得到的圖像，結(jié)合圖像數(shù)字處理技術(shù)，對混凝土的真實(shí)細(xì)觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重建，并將其導(dǎo)入有限元軟件之中，建立了更能準(zhǔn)確表征混凝土細(xì)觀非均質(zhì)性的二維數(shù)值試件，進(jìn)行了幾種不同情況的劈裂對比試驗(yàn)；采用對CT