本文關(guān)鍵詞：超高韌性水泥基復(fù)合材料在深受彎構(gòu)件中的應(yīng)用研究

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【摘要】：超高韌性水泥基復(fù)合材料(UHTCC)作為一種新型高性能纖維增強水泥基復(fù)合材料,硬化后具有顯著的應(yīng)變硬化特性,并可以有效地將裂縫寬度控制在1001μm以內(nèi)。UHTCC具有超強變形能力、裂縫無害化分散能力和卓越的能量耗散能力,有助于解決混凝土結(jié)構(gòu)韌性差、易開裂等工程難題�；谄鋬�(yōu)異的拉伸性能及非線性變形能力,UHTCC被廣泛應(yīng)用于對限裂及抗震性能要求較高的結(jié)構(gòu)中。目前對UHTCC各種基本力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)應(yīng)用已取得了一定的研究成果,但對鋼筋增強超高韌性水泥基復(fù)合材料(RUHTCC)深受彎構(gòu)件的研究卻屈指可數(shù)。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目“對角斜筋小跨高比超高韌性水泥基復(fù)合材料剪力墻連梁的抗震性能”(51478078)和中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)專項基金“利用超高韌性水泥基復(fù)合材料提升RC深梁抗剪性能的研究”(DUT15LK39),開展了UHTCC在RC深受彎梁構(gòu)件中的應(yīng)用研究,具體研究工作及獲得主要結(jié)論如下：(1)開展了鋼筋增強超高韌性水泥基復(fù)合材料(RUHTCC)深梁和鋼筋混凝土(RC)深梁的對比剪切試驗。結(jié)果表明,所有試驗RUHTCC深受彎梁的裂縫形態(tài)均表現(xiàn)為穩(wěn)態(tài)的多縫開裂模式,使用UHTCC能夠顯著改善構(gòu)件的受剪性能,RUHTCC深梁的極限剪切強度和峰值荷載時跨中撓度約是RC對比梁的1.2倍和1.22倍。相較于RC深梁,RUHTCC深梁的延性系數(shù)μ1、μ2和μ3可分別提高213%、70%和94%左右。此外,在正常使用極限狀態(tài)下最大斜裂縫寬度僅為0.168mm-0.181mm,小于對比RC梁大于0.3mmm的裂縫寬度。(2)研究了剪跨比(0.7、1.05)和分布鋼筋(配筋率為0、0.14%、0.2%、0.3%和0.4%)對深梁剪切性能的影響。試驗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)剪跨比從0.7增加到1.05時,RUHTCC和RC深梁的極限承載力均下降20%左右,峰值荷載時跨中撓度均提高40%左右。隨分布鋼筋配筋率從0增加到0.3%,當(dāng)剪跨比為0.7時,RUHTCC和RC深梁極限剪切荷載分別提高9%和14%,跨中撓度分別提高51%和39%；當(dāng)剪跨比為1.05時,RUHTCC和RC深梁極限剪切荷載分別提高33%和20%,跨中撓度均提高30%左右。此外,隨剪跨比和分布鋼筋的增大,深受彎梁剪切延性均有所提高,且分布鋼筋對RUHTCC深受彎梁剪切延性的影響效果要顯著大于其對RC對比梁的影響。(3)對剪跨比為0.5的RUHTCC深梁和RC深梁進行了局部受壓性能研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：UHTCC的使用不僅可以明顯減輕構(gòu)件破損程度,而且可將極限局壓強度最大提高43%。根據(jù)拉桿-壓桿理論預(yù)測了試驗破壞形態(tài),與試驗結(jié)果相吻合。最后對RUHTCC深梁提出了可不進行局壓驗算的最小支承長度為0.45h。(4)分別采用中國規(guī)范、美國規(guī)范和相關(guān)文獻中基于拉桿-壓桿理論提出的深梁抗剪承載力計算方法,對RC深梁和RUHTCC深梁抗剪承載力進行理論預(yù)測。結(jié)果表明：拉桿-壓桿理論對RC深梁抗剪承載力的預(yù)測更為有效,但卻低估了RUHTCC深梁的抗剪承載力�；诖�,本文在拉桿-壓桿理論的基礎(chǔ)上考慮了PVA纖維對材料抗拉強度的增強作用,建立了RUHTCC深梁極限剪切強度的經(jīng)驗公式,與試驗結(jié)果基本吻合。
【關(guān)鍵詞】：超高韌性水泥基材料 深梁 抗剪性能 局部受壓 拉桿-壓桿理論
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU599
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-29
• 1.1 本課題研究背景10-14
• 1.2 鋼筋混凝土深受彎梁研究進展14-20
• 1.3 纖維混凝土深梁研究進展20-22
• 1.4 超高韌性水泥基復(fù)合材料研究進展22-27
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容27-29
• 2 利用UHTCC提升RC深受彎梁抗剪性能的試驗研究29-69
• 2.1 引言29-30
• 2.2 試驗概況30-37
• 2.2.1 試驗參數(shù)30-31
• 2.2.2 試件形式及制作31-33
• 2.2.3 材料性能33-35
• 2.2.4 加載裝置及測量方案35-37
• 2.3 試驗結(jié)果及討論37-66
• 2.3.1 裂縫開展過程37-45
• 2.3.2 破壞模式45-48
• 2.3.3 剪切開裂荷載48-57
• 2.3.4 極限剪切荷載57-59
• 2.3.5 荷載-撓度曲線59-61
• 2.3.6 剪切延性61-66
• 2.4 本章小結(jié)66-69
• 3 利用UHTCC改善RC深梁局部承壓性能的研究69-85
• 3.1 引言69
• 3.2 試驗概況69-73
• 3.2.1 試件設(shè)計69-71
• 3.2.2 試驗材料與試件制作71-72
• 3.2.3 加載裝置及測量方法72-73
• 3.3 試驗結(jié)果及分析73-83
• 3.3.1 受力過程及破壞模式73-78
• 3.3.2 荷載-撓度曲線78-79
• 3.3.3 極限承載力79
• 3.3.4 破壞模式理論預(yù)測79-82
• 3.3.5 局部承壓強度系數(shù)分析82-83
• 3.4 本章小結(jié)83-85
• 4 深梁抗剪承載力的理論預(yù)測85-96
• 4.1 引言85
• 4.2 基于規(guī)范推薦公式的深梁受剪承載力計算85-89
• 4.2.1 規(guī)范推薦的深梁受剪承載力計算公式85-87
• 4.2.2 規(guī)范預(yù)測值與RC深梁試驗值的比較87-88
• 4.2.3 規(guī)范預(yù)測值與RUHTCC試驗值的比較88-89
• 4.3 基于拉桿-壓桿理論的RC深梁受剪承載力計算模型89-93
• 4.3.1 計算公式匯總89-92
• 4.3.2 理論預(yù)測值與RC深梁試驗值的比較92-93
• 4.4 RUHTCC深梁受剪承載力計算公式93-95
• 4.5 本章小結(jié)95-96
• 結(jié)論96-99
• 展望99-100
• 參考文獻100-105
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況105-106
• 致謝106-107

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李慶華;周寶民;黃博滔;徐世p，

本文編號：1041256