本文關(guān)鍵詞：鋼纖維長度與粗骨料粒徑耦合作用對鋼纖維混凝土彎曲性能的影響研究

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【摘要】：鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete)是將短細的鋼纖維均勻、亂向地分布于混凝土基體中而形成的改性混凝土材料。為了獲取不同鋼纖維長度與粗骨料粒徑的匹配性,推動鋼纖維混凝土在工程中的應(yīng)用,本文研究了鋼纖維長度為30mm~60mm、粗骨料最大粒徑為10mm~40mm、鋼纖維長度與粗骨料最大粒徑比值為1~4范圍內(nèi),鋼纖維長度與粗骨料粒徑耦合作用對鋼纖維混凝土性能特別是彎曲性能的影響,主要內(nèi)容包括:1、研究鋼纖維長度和粗骨料粒徑對鋼纖維混凝土拌合物工作性的影響。試驗結(jié)果表明:鋼纖維混凝土拌合物的坍落度隨鋼纖維長度和粗骨料最大粒徑的增大均呈現(xiàn)出增大的趨勢。2、通過192個150mm×l50mm×150mm立方體試件抗壓、劈裂抗拉試驗,研究鋼纖維長度和粗骨料粒徑對鋼纖維混凝抗壓、劈拉強度的影響。試驗結(jié)果表明:鋼纖維長度和粗骨料最大粒徑對鋼纖維混凝土抗壓強度無明顯影響;鋼纖維混凝土劈拉強度隨鋼纖維長度的增大近似線性提高,隨粗骨料最大粒徑的增大整體上呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢。3、通過96根150mm×l50mm×550mm棱柱體試件的四點彎曲試驗,研究鋼纖維長度和粗骨料粒徑對鋼纖維混凝土彎拉強度和彎曲韌性的影響。試驗結(jié)果表明:鋼纖維長度與粗骨料最大粒徑的比值為1.25~3時,鋼纖維對混凝土彎曲性能的改善效果較好;長纖維對大粒徑骨料混凝土的增強增韌效果顯著。4、通過四點彎曲試件試驗后在斷開截面統(tǒng)計纖維的分布情況,研究鋼纖維長度和粗骨料粒徑對鋼纖維分散性的影響。試驗結(jié)果表明:鋼纖維在混凝土中的分布均勻程度受鋼纖維長度的影響較小,隨粗骨料最大粒徑的增大而降低。5、通過將四點彎曲試件的荷載—撓度曲線轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的應(yīng)力—應(yīng)變曲線,依據(jù)損傷理論和Weibull統(tǒng)計分布理論,考慮鋼纖維長度和粗骨料粒徑的影響,推導(dǎo)了彎曲荷載作用下鋼纖維混凝土的損傷演變方程和損傷本構(gòu)模型。結(jié)果表明:在應(yīng)變?yōu)?.5倍峰值應(yīng)變以內(nèi),該損傷本構(gòu)模型可有效描述鋼纖維混凝土的彎曲性能。
【關(guān)鍵詞】：鋼纖維混凝土 鋼纖維長度 粗骨料粒徑 彎曲性能 損傷本構(gòu)模型
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU528
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 粗骨料粒徑對鋼纖維混凝土性能的影響研究11-13
• 1.2.2 鋼纖維長度與分布對鋼纖維混凝土性能的影響研究13-15
• 1.3 研究中存在的問題15
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容15-16
• 2 試驗研究16-23
• 2.1 試驗設(shè)計16-19
• 2.1.1 試驗?zāi)康?/span>16-17
• 2.1.2 試驗原材料17-18
• 2.1.3 配合比18
• 2.1.4 試件尺寸18-19
• 2.2 試驗內(nèi)容19-23
• 2.2.1 鋼纖維混凝土拌合物的工作性能試驗19
• 2.2.2 鋼纖維混凝土的抗壓強度試驗19-20
• 2.2.3 鋼纖維混凝土的劈裂抗拉強度試驗20-21
• 2.2.4 鋼纖維混凝土的彎曲性能試驗21-23
• 3 試驗結(jié)果與分析23-57
• 3.1 鋼纖維混凝土拌合物的工作性能23-24
• 3.1.1 鋼纖維長度的影響23-24
• 3.1.2 粗骨料粒徑的影響24
• 3.2 鋼纖維混凝土抗壓強度的試驗結(jié)果分析24-28
• 3.2.1 鋼纖維長度的影響25-27
• 3.2.2 粗骨料粒徑的影響27-28
• 3.3 鋼纖維混凝土劈拉強度的試驗結(jié)果分析28-34
• 3.3.1 鋼纖維長度的影響29-31
• 3.3.2 粗骨料粒徑的影響31-32
• 3.3.3 鋼纖維長度與粗骨料粒徑耦合作用的影響32-33
• 3.3.4 劈拉強度的計算33-34
• 3.4 鋼纖維混凝土的彎曲性能34-57
• 3.4.1 試件破壞特點34-35
• 3.4.2 鋼纖維混凝土彎曲荷載—撓度曲線35-40
• 3.4.3 彎拉強度試驗結(jié)果分析40-46
• 3.4.4 彎曲韌性試驗結(jié)果分析46-53
• 3.4.5 鋼纖維在混凝土中的分散性研究53-57
• 4 鋼纖維混凝土彎曲損傷本構(gòu)模型研究57-66
• 4.1 損傷理論與混凝土的損傷本構(gòu)模型57-59
• 4.1.1 損傷與損傷理論57
• 4.1.2 材料的損傷本構(gòu)模型57-58
• 4.1.3 混凝土的損傷本構(gòu)模型58-59
• 4.2 本文損傷模型59-66
• 4.2.1 四點彎曲試件的荷載—撓度曲線轉(zhuǎn)化為應(yīng)力—應(yīng)變曲線59-60
• 4.2.2 彎曲荷載作用下的損傷演變方程和損傷本構(gòu)模型60-63
• 4.2.3 彎曲荷載作用下鋼纖維混凝土的損傷63-66
• 5 結(jié)論與展望66-68
• 5.1 結(jié)論66-67
• 5.2 展望67-68
• 參考文獻68-73
• 個人簡歷、發(fā)表論文及參與科研73-74
• 致謝74

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