钢筋钢纤维混凝土梁弯曲疲劳性能试验研究

摘要

钢纤维混凝具有优良的抗拉、抗弯、抗冲击和抗疲劳性能,钢纤维混凝土与钢筋组合成钢筋钢纤维混凝土构件的工作性能日益受人们重视,目前其疲劳性能逐渐成为研究领域的一个热点问题。本文通过对不同纤维掺量的钢筋钢纤维混凝土梁的弯曲静载与疲劳试验,研究钢纤维掺量对钢筋钢纤维混凝土梁的静力及疲劳性能的影响,并结合相应理论分析了本试验中钢筋钢纤维混凝土梁的疲劳损伤规律。
　　通过对比不同纤维掺量的钢纤维混凝土立方体试块的抗压强度,分析钢纤维对混凝土抗压强度的增强作用。试验结果表明:在基体强度为C35级时,钢纤维对混凝土抗压强度的提高程度有限。但钢纤维可以增加立方体抗压试块的延性,并且能够改变破坏形态。
　　对不同纤维掺量的钢筋钢纤维混凝土梁进行了弯曲静载试验,分析钢纤维对钢筋混凝土梁弯曲静载工作性能的影响。试验结果表明:钢纤维的掺入可以明显提高钢筋混凝土梁弯曲静载极限承载力,能够有效抑制混凝土裂缝的扩展,提高钢筋混凝土梁的整体刚度,在降低钢筋应力方面也有明显的效果。钢纤维掺量的越多,上述效果越明显。
　　对9根钢筋钢纤维混凝土梁进行了不同应力水平下的弯曲疲劳试验,分析钢纤维掺量和应力水平对钢筋钢纤维混凝土梁疲劳性能的影响。试验结果表明:相同纤维掺量的梁,疲劳应力水平越高,梁的疲劳寿命越短。钢筋钢纤维混凝土梁的挠度、应变等随着疲劳循环次数的增加呈现出三阶段发展规律。
　　对各纤维掺量的钢筋钢纤维混凝土梁建立疲劳方程。在相同荷载值下比较,钢筋钢纤维混凝土梁的疲劳寿命高于钢筋混凝土梁,且纤维掺量越大,疲劳寿命越高。以刚度的衰减来表征梁的损伤情况,建立钢筋钢纤维混凝土梁的疲劳损伤模型。最后分析了钢纤维对裂缝扩展的影响。结果表明:钢筋钢纤维混凝土梁的疲劳损伤累积更慢,表现出很好的韧性。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究和应用现状

1.3 本文的研究内容及意义

第二章 试验概况

2.1 试件的制作

2.2 加载及测量方案

第三章 钢筋钢纤维混凝土梁弯曲静载试验

3.1 立方体试块抗压试验

3.2 钢筋钢纤维混凝土梁静载试验

3.3 本章小结

第四章 钢筋钢纤维混凝土梁弯曲疲劳试验

4.1 弯曲疲劳试验现象

4.2 试验结果

4.3 本章小结

第五章 钢筋钢纤维混凝土梁疲劳性能分析

5.1 钢筋钢纤维混凝土梁弯曲疲劳方程

5.2 疲劳累积损伤分析

5.3 疲劳裂纹扩展

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 后续工作和展望

参 考 文 献

致谢

作 者 简 介