不同应力比下钢纤维高强混凝土梁疲劳性能

摘要

在工程应用中,有许多经常承受交变荷载作用的钢筋混凝土结构如水电站厂房里的吊车梁、铁路及公路桥梁,随着承受反复应力作用的钢筋混凝土结构、预应力钢筋混凝土结构以及高强混凝土结构应用的日益广泛,反复交变荷载作用对结构造成的疲劳损伤逐渐明显,疲劳破坏成为许多工程结构的重要问题。
　　 本文制作了5根钢筋钢纤维高强混凝土梁试件,梁长3000mm,截面尺寸300mm×150mm。其中1根梁试件做静载试验,以测试其抗弯承载力,为疲劳梁试件上下限荷载确定提供依据。通过对4根梁试件施加疲劳循环荷载,研究分析了应力比对梁试件疲劳破坏特征、疲劳强度和疲劳寿命、刚度变化特征、跨中变形规律及裂缝开展情况的影响。试验结果表明:随着应力比的减小,梁试件的疲劳强度和疲劳寿命显著下降;梁试件的刚度随循环荷载作用次数的增加均经历了略有提高、急剧下降、趋于稳定三个阶段;随着应力比的减小,裂缝开展速率明显加快,应力比对裂缝开展影响显著。掺入钢纤维能够有效阻止裂缝的发展,改善钢筋高强混凝土的疲劳受力性能。最后,对钢筋钢纤维高强混凝土梁的疲劳性能进行了分析,提出了有关的计算公式。