超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,UHPC）是一種高強、高韌性、低孔隙率的高性能水泥基復合材料,具有優(yōu)異的力學性能和較高的耐久性能。將UHPC作為預制單元,同現澆的鋼筋混凝土（RC）結合成新型可持續(xù)發(fā)展的復合結構,是它的一個研究方向。由于UHPC具有優(yōu)異的抗壓延性,可增強UHPC-RC復合結構的延性及耗能性能。此外,裂縫開展過程中纖維與UHPC基體之間的滑移也會消耗能量,對結構耗能有利。在現有的研究中,對UHPC-RC復合結構耗能性能的研究較為缺乏,對UHPC受拉耗能研究也較少。為此本文開展了如下幾個方面的工作:第一,使用新工藝:翻石法,制備了配筋超高性能混凝土-普通混凝土復合梁（Reinforced UHPC-Reinforced Normal concrete composite beam）,即RUHPC-RC復合梁。開展了復合梁正彎矩區(qū)和負彎矩區(qū)的抗彎試驗。結果表明,相比于普通鋼筋混凝土梁,RUHPC-RC復合梁的開裂荷載、極限荷載、延性均有了提高。第二,提出了纖維增強增韌機理,從細觀的纖維從UHPC基體中拔出性能體現了宏觀的UHPC... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：172 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 復合結構簡介
        1.1.2 傳統(tǒng)復合結構的優(yōu)點和不足
        1.1.3 超高性能混凝土（UHPC）永久模板的優(yōu)勢
    1.2 國內外復合結構研究現狀
        1.2.1 國外復合結構研究現狀
        1.2.2 國內復合結構研究現狀
    1.3 現有研究存在的問題
    1.4 本文的主要研究內容
第2章 材料性能試驗
    2.1 UHPC配合比及材料性能試驗
        2.1.1 UHPC配合比
        2.1.2 UHPC材料性能試驗
    2.2 尺寸效應及配筋率對UHPC有效抗拉強度的影響
        2.2.1 尺寸效應對UHPC有效抗拉強度的影響
        2.2.2 配筋率對UHPC有效抗拉強度的影響
        2.2.3 UHPC有效抗拉強度計算公式
    2.3 普通混凝土材料性能試驗
    2.4 鋼筋材料性能試驗
    2.5 連接件材料性能
第3章 RUHPC-RC復合梁受彎試驗研究
    3.1 引言
    3.2 試件設計
        3.2.1 RUHPC-RC復合梁試件
        3.2.2 參考梁試件
        3.2.3 彎曲試驗試件信息匯總
    3.3 試驗試件制作流程
        3.3.1 梁UCB-S、UCB-H制作流程
        3.3.2 對比試驗梁的制作
    3.4 抗彎試驗現象及結果
        3.4.1 試驗方案
        3.4.2 梁NCB加載試驗
        3.4.3 梁UCB-S加載試驗
        3.4.4 梁UCB-H加載試驗
        3.4.5 梁URB加載試驗
    3.5 抗彎試驗結果對比及分析
        3.5.1 抗彎試件荷載-位移曲線對比分析
        3.5.2 鋼筋應變對比及分析
        3.5.3 裂縫形態(tài)對比與分析
    3.6 本章小結
第4章 纖維增強增韌機理模型
    4.1 UHPC斷裂面處的鋼纖維的根數
        4.1.1 國內外學者關于UHPC斷裂面處纖維根數的研究
        4.1.2 纖維在基體中朝向概率分布函數
        4.1.3 通過斷裂面的纖維根數計算公式
    4.2 鋼纖維在UHPC基體中的拉拔脫粘機理
        4.2.1 垂直于斷裂面的鋼纖維拉拔脫粘機理
        4.2.2 鋼纖維朝向對纖維拉拔脫粘性能的影響
        4.2.3 纖維錨固長度對纖維拉拔脫粘性能的影響
        4.2.4 界面粘結強度對纖維拉拔脫粘性能的影響
    4.3 UHPC構件斷裂面處拉力-纖維滑移曲線
        4.3.1 UHPC軸向受拉平行試驗
        4.3.2 斷裂面處拉力-纖維滑移曲線模擬與對比
    4.4 簡化UHPC拉應力-纖維滑移關系模型
        4.4.1 拉應力峰值特征點坐標的簡化計算方法
        4.4.2 曲線下降段轉折特征點坐標的確定方法
    4.5 本章小結
第5章 RUHPC-RC復合梁正截面抗彎承載力簡化計算方法
    5.1 UHPC結構正截面抗彎承載力計算方法
    5.2 RUHPC-RC復合梁正截面抗彎承載力計算方法
        5.2.1 復合梁正彎矩區(qū)正截面抗彎承載力計算方法
        5.2.2 復合梁負彎矩區(qū)正截面抗彎承載力計算方法
    5.3 復合梁抗彎承載力的梯度效應
        5.3.1 正彎矩區(qū)抗彎承載力梯度效應
        5.3.2 負彎矩區(qū)抗彎承載力梯度效應
    5.4 本章小結
第6章 RUHPC-RC復合梁受彎全過程分析
    6.1 RUHPC-RC復合梁正彎矩區(qū)受彎全過程分析
        6.1.1 基于纖維增強增韌機理和裂縫間距理論的UHPC受拉本構
        6.1.2 RUHPC-RC復合梁正彎矩區(qū)的彎矩-曲率關系計算
        6.1.3 RUHPC-RC復合梁正彎矩區(qū)耗能計算方法
        6.1.4 耗能計算與實測值對比
    6.2 RUHPC-RC復合梁負彎矩區(qū)受彎全過程分析
        6.2.1 基于單主裂縫模型和纖維增強增韌機理的UHPC受拉本構
        6.2.2 RUHPC-RC復合梁負彎矩區(qū)彎矩-曲率關系計算
        6.2.3 RUHPC-RC復合梁負彎矩區(qū)耗能的計算方法
        6.2.4 耗能計算與實測值對比
    6.3 RUHPC對承載力及耗能性能的影響
        6.3.1 RUHPC對梁UCB-S（正彎矩區(qū)）承載力及耗能性能的影響
        6.3.2 RUHPC對梁UCB-H（負彎矩區(qū)）承載力及耗能性能的影響
    6.4 RUHPC-RC復合梁耗能梯度效應
        6.4.1 正彎矩區(qū)耗能梯度效應
        6.4.2 負彎矩區(qū)耗能梯度效應及優(yōu)化設計
    6.5 能量延性系數
        6.5.1 復合梁正彎矩區(qū)能量延性系數
        6.5.2 復合梁負彎矩區(qū)耗能延性系數
    6.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3108692