【摘要】：塑鋼纖維輕骨料混凝土梁與普通混凝土梁相比具有承載能力高、變形性能好等特點(diǎn),但當(dāng)梁配筋率較大時(shí),由于受壓區(qū)混凝土抗壓能力不足,在縱筋屈服前發(fā)生混凝土壓碎破壞,這樣的脆性破壞機(jī)制限制了輕骨料混凝土梁的使用范圍。如何改進(jìn)塑鋼纖維輕骨料混凝土梁受壓區(qū)混凝土的抗壓性能,在保證承載力的同時(shí)獲得較好的延性,從而發(fā)揮高配筋率梁的優(yōu)良性能,此研究對(duì)于拓寬輕骨料混凝土的使用范圍具有重要意義。采用提高受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、跨中受壓區(qū)使用鋼纖維、受壓區(qū)使用箍筋(矩形、螺旋)約束三種增強(qiáng)方式,設(shè)計(jì)了9根塑鋼纖維輕骨料混凝土梁。通過(guò)分析鋼筋和混凝土應(yīng)變、截面相對(duì)受壓區(qū)高度、特征點(diǎn)彎矩值、延性系數(shù)等指標(biāo),研究了受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度、增強(qiáng)方式、配筋率對(duì)塑鋼纖維輕骨料混凝土梁受彎性能的影響,基于混凝土梁破壞特征和受壓區(qū)增強(qiáng)機(jī)理,建立了受壓區(qū)增強(qiáng)塑鋼纖維輕骨料混凝土梁受彎承載力計(jì)算公式。研究結(jié)果表明:受壓區(qū)增強(qiáng)塑鋼纖維輕骨料混凝土梁的超筋破壞現(xiàn)象均得到改善;通過(guò)受壓區(qū)約束方式和混凝土強(qiáng)度的改變,原1.95%的界限配筋率和2.52%的超量配筋率梁均表現(xiàn)出較好的延性。采用受壓區(qū)局部使用鋼纖維和局部箍筋約束受壓區(qū)混凝土可以提高塑鋼纖維輕骨料混凝土梁的承載能力和延性;而提高局部受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度時(shí),試件的承載力降低,延性變差,脆性現(xiàn)象顯著;受壓區(qū)局部采用螺旋箍筋和矩形箍筋約束的混凝土梁,由于試件截面設(shè)計(jì)尺寸較小,箍筋形式對(duì)塑鋼纖維輕骨料混凝土梁承載力和延性影響不大。建議在實(shí)際工程中受壓區(qū)局部采用鋼纖維增強(qiáng)塑鋼纖維輕骨料混凝土梁。以提高局部受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度和受壓區(qū)局部采用箍筋約束混凝土兩種方式建立的承載能力計(jì)算公式算出的結(jié)果與試驗(yàn)值吻合度較好。本文研究結(jié)果為受壓區(qū)增強(qiáng)塑鋼纖維輕骨料混凝土梁的受彎承載力計(jì)算提供了依據(jù),進(jìn)一步拓寬了塑鋼纖維輕骨料混凝土的應(yīng)用范圍,對(duì)纖維輕質(zhì)混凝土的使用推廣具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
【圖文】：

/mm/MPa/%（kg/m3）（kg/m3）5~10 6.9 4.8 780 1 333表 2.3 石子物理性能粒徑/mm壓碎指標(biāo)/%空隙率/%表觀密度（kg/m3）堆積密度（kg/m3）5-20 9 40 2 800 1 680（4）纖維塑鋼纖維：浙江寧波大成新材料股份有限公司生產(chǎn)的高性能改性聚丙烯粗纖維纖維外形如圖 2.2，，性能參數(shù)見(jiàn)表 2.4。鋼纖維：唐山市玉田縣致泰鋼纖維制造有限公司生產(chǎn)的鋼纖維，纖維外形如圖2.3，性能參數(shù)見(jiàn)表 2.2。

/mm/MPa/%（kg/m3）（kg/m3）5~10 6.9 4.8 780 1 333表 2.3 石子物理性能粒徑/mm壓碎指標(biāo)/%空隙率/%表觀密度（kg/m3）堆積密度（kg/m3）5-20 9 40 2 800 1 680（4）纖維塑鋼纖維：浙江寧波大成新材料股份有限公司生產(chǎn)的高性能改性聚丙烯粗纖維纖維外形如圖 2.2，性能參數(shù)見(jiàn)表 2.4。鋼纖維：唐山市玉田縣致泰鋼纖維制造有限公司生產(chǎn)的鋼纖維，纖維外形如圖2.3，性能參數(shù)見(jiàn)表 2.2。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU37

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本文編號(hào)：2594064