钢纤维混凝土的力学性能及韧性计算公式的研究

摘要

近年来，钢纤维混凝土的发展异常迅速，已经得到广泛的应用，大量研究表明钢纤维的掺入使混凝土的力学性能得到显著改善，钢纤维的韧性是钢纤维的重要力学性能之一。 试验结果表明：与素混凝土相比，掺入钢纤维后对混凝土的韧性有显著的提高作用；对抗压强度影响不大；对劈裂抗拉强度有一定的效果；并且纤维体积率越高，效果越明显。而新拌钢纤维混凝土在受振动条件下，损伤程度明显低于素混凝土。 同时，本文引进钢纤维混凝土兼有阻裂作用的复合理论，推导了钢纤维混凝土韧度理论计算公式，并详细讨论了公式中有关参数的确定。给出了典型条件下，相应的钢纤维混凝土韧度与钢纤维掺量间关系的定量表达式，初步建立了一种钢纤维混凝土韧度的理论评价方法。

目录

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声明

1绪论

1.1钢纤维混凝土的应用发展与研究状况

1.2钢纤维混凝土的性能特点

1.3钢纤维混凝土的基本特性和本构理论的研究

1.4钢纤维混凝土增强效果及其韧性的评价

1.4.1钢纤维对混凝土的增强效果和影响因素

1.4.2钢纤维混凝土的韧性及其评价指标

1.5选题意义和研究方法

2钢纤维混凝土基本理论

2.1概述

2.2混凝土中钢纤维形态的分析与描述

2.2.1钢纤维的种类

2.2.2钢纤维分布和取向及主要影响因素

2.2.3钢纤维分布和取向的描述与计算

2.3钢纤维增强混凝土的增强机理

2.3.1复合力学理论

2.3.2纤维间距理论

2.3.3 SFRC兼有阻裂作用的复合理论

3钢纤维混凝土力学性能研究

3.1试验概况

3.2试验设计

3.2.1试件原材料

3.2.2配合比设计

3.2.3试件制作与养护

3.3试验设备和试验方法

3.3.1抗压强度的试验设备和方法

3.3.2劈裂抗拉强度的试验设备和方法

3.3.3弯曲韧性的试验设备和方法

3.3.4抗动载破坏试验设备和方法

3.4钢纤维混凝土材料性能试验结果分析

3.4.1抗压强度试验结果分析

3.4.2劈裂抗拉强度试验结果分析

3.4.3韧性指数试验结果分析

3.4.4抗动载破坏试验结果分析

3.5小结

4钢纤维混凝土的韧性量化评测方法及其局限性

4.1前言

4.2现有钢纤维混凝土韧性评测方法

4.2.1能量法

4.2.2 ACI 544委员会的韧度指数法

4.2.3 JCI SFRC委员会韧度指数法

4.2.4美国材料与试验协会ASTM C1018韧度指数法

4.2.5 NCA挪威混凝土协会残余强度法

4.3小结

5 SFRC韧度计算公式的探讨

5.1钢纤维混凝土本构方程

5.2钢纤维混凝土韧度公式的推导

5.3重要参数的讨论

5.3.1初裂应变εmu的确定

5.3.2方向有效系数ηθ的取值

5.3.3粘结强度的确定

5.4韧度与钢纤维掺量间关系的定量表述

5.5小结

6结论

攻读硕士期间发表的论文和参与的科研项目

致谢

参考文献