钢纤维轻骨料混凝土基本力学性能及与钢筋粘结性能研究

摘要

随着人类发展的需要和建筑技术的提高，未来的建筑发展方向将逐渐向高层、超高层、大跨度结构方向靠拢。同时由于各种因素的影响也决定了日后混凝土的发展方向需要沿着轻质、高强、高耐久性、多功能、节能环保。轻骨料混凝土中加入钢纤维可以在保持轻骨料混凝土的质量轻的基础上加强其各项基本力学性能，从而满足各种大型建筑结构的需要。而在建筑构件的设计中，如何能够更好的使建筑构件在钢筋屈服后混凝土才被破坏，与钢筋混凝土之间的粘结机理有着密切的联系。对于钢筋混凝土结构的粘结性能的研究在理论上具有重要的意义同时在实际工程中也有着非常广泛的应用价值。 本文主要目的是对钢纤维含量为0，20，40，60kg/m3的普通混凝土和轻骨料混凝土的基本力学性能以及其与钢筋的粘结锚固性能进行了研究分析，主要内容及结论如下： （1）对于普通混凝土和轻骨料混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度及其弹性模量进行了试验研究，发现在两种混凝土中加入钢纤维对于其抗压强度、抗拉强度及弹性模量的影响都相对较小，而对于抗弯强度和抵抗裂缝发展的能力都得到了很好的加强。 （2）通过中心拉拔试验对两种混凝土与变形钢筋之间的粘结滑移性能也进行了分析与对比。并且发现由于钢纤维的加入提高了混凝土自身密度及抗裂缝发展的能力，从而提高了混凝土和钢筋之间的粘结性能。而相同钢纤维含量时，由于普通混凝土的密度高于轻质混凝土也使得其与钢筋的粘结强度也高于轻质混凝土。 （3）通过对于中心拉拔试验的数值模拟得出，钢纤维对于混凝土试块的延性影响非常大。当钢纤维的含量增大时，会有更多的钢纤维来抵抗混凝土中的裂缝的开展，使得钢筋混凝土的粘结滑移曲线后半段的残余应力变高。数值模拟也对试验部分所做出的分析进行了验证，证明了其合理性及准确性。

目录

声明

1. 绪论

1.1 概述

1.2 轻骨料混凝土的研究现状

1.3 本文主要研究内容

2. 钢纤维轻骨料混凝土基本力学性能试验研究

2.1 引言

2.2 试验原材料

2.3 试件设计与制作

2.4 试验结果分析

2.5 本章小结

3. 钢纤维轻骨料混凝土与钢筋粘结性能试验研究

3.1 引言

3.2 试验概况

3.3 试验结果及分析

3.4 本章小结

4.钢纤维轻骨料混凝土与钢筋粘结性能数值模拟分析

4.1 引言

4.2 材料本构关系

4.3有限元模型

4.4 与试验结果对比分析

4.5 本章小结

5. 结论及展望

5.1 结论

5.2 问题及展望

致谢

参考文献