鋼纖維混凝土單軸受壓本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鋼纖維加入到混凝土中可以起到增強(qiáng)增韌的效果,雖然鋼纖維混凝土已經(jīng)應(yīng)用于水利水電、海岸海洋、土木建筑、道路橋梁等工程建設(shè)中,但作為鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)值計(jì)算依據(jù)的鋼纖維混凝土受壓本構(gòu)關(guān)系,相關(guān)研究還十分有限,限制了鋼纖維混凝土的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。本文通過鋼纖維混凝土單軸受壓試驗(yàn),研究了鋼纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度和受壓本構(gòu)關(guān)系。主要研究內(nèi)容如下:
  (1)通過90個150mm×150mm×150mm的鋼纖維混凝土立方體試件的抗壓強(qiáng)度

2、試驗(yàn),研究了不同混凝土基體強(qiáng)度下,鋼纖維體積率和鋼纖維強(qiáng)度對混凝土立方體試件破壞形態(tài)和抗壓強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,鋼纖維使混凝土的破壞形態(tài)由脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄云茐模换炷粱w強(qiáng)度在C30/CF30~C60/CF60時(shí),鋼纖維體積率在0%~2%范圍的增大,立方體抗壓強(qiáng)度可提高2.5%~41.66%,高強(qiáng)度鋼纖維對混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的增強(qiáng)效果優(yōu)于低強(qiáng)度鋼纖維。
 ?。?)基于試驗(yàn)機(jī)自身剛度的情況下,通過90個150mm×150mm×3

3、00mm的鋼纖維混凝土棱柱體單軸受壓試驗(yàn),研究了鋼纖維體積率、基體混凝土強(qiáng)度和鋼纖維強(qiáng)度對鋼纖維混凝土單軸受壓破壞形態(tài)和本構(gòu)關(guān)系的影響。結(jié)果表明,鋼纖維在試件裂縫失穩(wěn)擴(kuò)展階段和破壞階段增強(qiáng)增韌效果顯著。由于試驗(yàn)機(jī)自身剛度較小,高強(qiáng)混凝土試件難以測得應(yīng)力-應(yīng)變曲線下降段?;炷粱w強(qiáng)度在C30/CF30~C60/CF60時(shí),隨鋼纖維體積率在0%~2.0%范圍內(nèi)的增大,應(yīng)力-應(yīng)變曲線愈加飽滿,峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變顯著增大。而對于C80/CF8

4、0混凝土試件,峰值應(yīng)力仍隨鋼纖維體積率增大而提高,峰值應(yīng)變則有所降低。高強(qiáng)度鋼纖維對高強(qiáng)混凝土增韌效果較好。針對鋼纖維混凝土的特點(diǎn),建立了鋼纖維混凝土受壓本構(gòu)關(guān)系模型。
 ?。?)基于在試驗(yàn)機(jī)上增設(shè)剛性元件的情況下,通過90個150mm×150mm×300mm的鋼纖維混凝土棱柱體單軸受壓試驗(yàn),研究了鋼纖維體積率、混凝土基體強(qiáng)度和鋼纖維類型對鋼纖維混凝土單軸受壓本構(gòu)關(guān)系的影響。研究表明,混凝土基體強(qiáng)度在C30/CF30~C80/CF

5、80時(shí),鋼纖維體積率在0%~2.0%范圍內(nèi)的增大,棱柱體試件的受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線更加飽滿,峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變和曲線下包面積均顯著提高。隨基體強(qiáng)度等級在C30/CF30~C80/CF80范圍內(nèi)的提高,試件的峰值應(yīng)力提高,曲線上升段斜率增大,而曲線曲率和上升段的變形減小。高強(qiáng)度鋼纖維對高強(qiáng)混凝土增韌效果較好。與基于試驗(yàn)機(jī)自身剛度的試驗(yàn)方法相比,增設(shè)剛性元件后可以穩(wěn)定地量測到應(yīng)力-應(yīng)變曲線的下降段,并使曲線上升段參數(shù)有所增大,曲線下降段的規(guī)律

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