混凝土開裂是土木工程領(lǐng)域亟待解決的問題。鋼纖維混凝土作為一種以混凝土為基材,以亂向分布鋼纖維為增強(qiáng)材料的新型且性能優(yōu)良的復(fù)合材料具有阻礙混凝土微裂縫和宏觀裂縫發(fā)展的作用。因此鋼纖維混凝土逐漸應(yīng)用于對混凝土開裂要求較高的機(jī)場路面和橋面板等結(jié)構(gòu)中。同時(shí)較多對混凝土開裂問題要求較高的結(jié)構(gòu)需要承受循環(huán)荷載的作用。疲勞荷載下的結(jié)構(gòu)容易發(fā)生低于極限荷載的脆性破壞,嚴(yán)重危及結(jié)構(gòu)的使用和使用者的安全。因此本文針對鋼纖維混凝土疲勞性能進(jìn)行了研究。根據(jù)ASTM C 1550的圓板試驗(yàn)方法,本文采用75個(gè)試件進(jìn)行等幅循環(huán)荷載試驗(yàn)。通過不同鋼纖維質(zhì)量摻量（20%、30%、35%）、不同鋼纖維型號（3D、4D、5D）、不同長徑比（65、55）和不同應(yīng)力水平（0.6、0.75、0.9）的鋼纖維增強(qiáng)混凝土與普通混凝土的疲勞試驗(yàn)進(jìn)行對比,研究鋼纖維質(zhì)量摻量、鋼纖維型號、長徑比和應(yīng)力水平對鋼纖維混凝土圓板變形特征和疲勞壽命的影響。同時(shí)采用ANSYS workbench進(jìn)行有限元數(shù)值分析,模擬混凝土圓板試件跨中位移、應(yīng)力分布和疲勞壽命,并進(jìn)一步預(yù)測不同應(yīng)力水平下圓板的疲勞壽命。主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）觀察和分析混凝... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋼纖維示意圖

16圖2-3立方體試塊加載圖表2-3立方體抗壓強(qiáng)度編號鋼纖維型號應(yīng)力水平長徑比鋼纖維摻量（kg/m3）最大荷載（kN）立方體抗壓強(qiáng)度（N/mm2）抗壓強(qiáng)度平均值（N/mm2）65D0.756520163672.72976.485D0.756520178379.253105D0.756520174177.369115D0.756530174177.36977.2135D0.756530175177.831155D0.756530172076.4621/0.6//148265.84964.13/0.6//139762.0985/0.6//145164.48016/0.75//157169.83168.718/0.75//152067.57321/0.9//153768.3266.923/0.9//148966.18725/0.9//149166.276

20(a)支座(b)加載頭圖2-5支座和加載頭細(xì)部圖2.5.2加載方案通過對多年來鋼纖維混凝土有關(guān)文獻(xiàn)的研究發(fā)現(xiàn)影響鋼纖維混凝土圓板疲勞性能的因素較多，其中包括混凝土材料內(nèi)部的微觀構(gòu)造、鋼纖維的受力特性及鋼纖維的長徑比等諸多因素。因此，在設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)要考慮清晰不同因素之間的影響。通過閱讀相關(guān)參考文獻(xiàn)，可以清楚地發(fā)現(xiàn)伴隨著裂縫的逐漸開展，會促使混凝土的自身剛度不斷降低，同時(shí)鋼纖維同混凝土間是否握裹良好也決定了混凝土的疲勞特性，以及決定了最后的破壞形態(tài)。因此，合理選擇鋼纖維和鋼纖維的摻量直接影響最后的疲勞試驗(yàn)結(jié)果。通過加載頻率對混凝土疲勞的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)在最大的應(yīng)力水平在0.75左右

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高延性纖維混凝土拉壓疲勞性能試驗(yàn)研究[J]. 寇佳亮,趙坤龍,張浩博.  土木工程學(xué)報(bào). 2018(09)
[2]路面鋼纖維混凝土疲勞及損傷特性研究[J]. 趙陸岳.  西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]混凝土疲勞分析中的S-N曲線選擇[J]. 何棟梁.  低溫建筑技術(shù). 2017(02)
[4]彎曲荷載作用下鋼纖維聚合物混凝土疲勞壽命[J]. 梅迎軍,趙翔,代超,向超.  公路交通科技. 2015(09)
[5]鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁疲勞試驗(yàn)研究及剛度計(jì)算[J]. 高丹盈,張明,朱海堂.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(08)
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[7]鋼纖維含量對活性粉末混凝土抗疲勞性能的影響[J]. 方志,向宇,匡鎮(zhèn),王常林.  湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
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[10]鋼纖維混凝土抗拉性能試驗(yàn)研究[J]. 韓嶸,趙順波,曲福來.  土木工程學(xué)報(bào). 2006(11)

博士論文
[1]玻璃纖維混凝土彎曲疲勞性能及累積損傷研究[D]. 呂雁.昆明理工大學(xué) 2013
[2]層布式鋼纖維混凝土基本性能與應(yīng)用研究[D]. 范小春.武漢理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于ANSYS的鋼纖維鋼筋混凝土梁的彎曲靜載與疲勞性能分析[D]. 王林.成都理工大學(xué) 2017
[2]BFRP筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁受彎非線性有限元分析[D]. 王仁龍.鄭州大學(xué) 2016



本文編號：3233187