纖維混凝土由于具有增強增韌力學性能,并能較好的解決工程中構件在凍融、腐蝕、鹽侵等極端環(huán)境下引起耐久性問題,一直以來都是復合材料領域研究的熱點問題之一。傳統(tǒng)混凝土結構在建造過程或服役期間難以避免出現(xiàn)裂紋,進而引起結構內(nèi)部鋼筋的銹蝕,導致混凝土性能劣化,使用壽命縮短。在混凝土中摻入一定含量的玄武巖纖維,可以顯著提高傳統(tǒng)混凝土的力學性能,控制微裂紋的擴展,提高混凝土結構的耐久性。本文以玄武巖纖維混凝土（以下簡稱BFRC）為研究對象,開展了BFRC抗壓強度試驗、劈裂抗拉試驗和三軸壓縮試驗,分析了圍壓、纖維長度和體積分數(shù)對混凝土增強增韌的作用,并給出相應的優(yōu)化結果。以試驗數(shù)據(jù)為基礎,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法,并通過Matlab編程實現(xiàn)對BFRC本構模型的訓練和預測。本文主要研究內(nèi)容如下:1、分析總結了現(xiàn)有的纖維混凝土配合比設計方法,并結合實際情況,對其優(yōu)缺點進行分析對比,選擇纖維外摻法來計算玄武巖纖維摻量。選擇直徑為15μm,纖維長度分別為6mm、12mm和18mm的玄武巖纖維,根據(jù)纖維外摻法,得到纖維體積分數(shù)分別為0%、0.2%、0.4%和0.6%的玄武巖纖維混凝土。采用坍落度試驗來測定玄武巖纖維... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 纖維混凝土
        1.2.2 纖維混凝土的分類及其性能
        1.2.3 纖維混凝土增強機理研究
    1.3 玄武巖纖維混凝土性能及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 玄武巖巖石
        1.3.2 玄武巖纖維性能及概述
        1.3.3 玄武巖纖維混凝土研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容和技術路線圖
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術路線圖
第二章 玄武巖纖維混凝土配合比設計
    2.1 引言
    2.2 試驗原材料
        2.2.1 水泥
        2.2.2 骨料的選擇
        2.2.3 粉煤灰
        2.2.4 減水劑
        2.2.5 水
        2.2.6 玄武巖纖維
    2.3 纖維混凝土配合比設計流程
        2.3.1 配合比設計
        2.3.2 纖維摻入方法
    2.4 BFRC配合比設計試驗
        2.4.1 試驗配合比
        2.4.2 試件設計
        2.4.3 試件的制作與養(yǎng)護
    2.5 BFRC工作性能試驗
    2.6 本章小結
第三章 BFRC的力學性能研究
    3.1 引言
    3.2 BFRC單軸抗壓強度試驗
        3.2.1 試驗方法及過程
        3.2.2 結果分析
        3.2.3 破壞形態(tài)分析
    3.3 BFRC劈裂抗拉強度試驗
        3.3.1 試驗方法及過程
        3.3.2 劈裂抗拉強度的原理及計算方法
        3.3.3 試驗結果分析
        3.3.4 破壞模式分析
    3.4 BFRC常規(guī)三軸壓縮試驗
        3.4.1 常規(guī)三軸壓縮試驗設計方法
        3.4.2 應力應變曲線分析
        3.4.3 試驗現(xiàn)象與結果分析
    3.5 本章小結
第四章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的BFRC本構模型
    4.1 引言
    4.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡
        4.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡
        4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡
    4.3 BFRC本構模型的建立
        4.3.1 訓練樣本的選取
        4.3.2 樣本數(shù)據(jù)的歸一化處理
        4.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡隱含層層數(shù)以及其神經(jīng)元數(shù)目的確定
        4.3.4 其他參數(shù)的確定
    4.4 BFRC本構模型運行結果分析
    4.5 本章小結
結論與展望
參考文獻
攻讀碩士期間的學術成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]影響混凝土強度的因素及措施[J]. 高昱.  建材與裝飾. 2019(32)
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[3]中國玄武巖纖維材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢[J]. 丁寶明,張蕾,劉嘉麒.  中國礦業(yè). 2019(10)
[4]粉煤灰對混凝土性能的影響探討[J]. 李愛忠.  四川水泥. 2019(10)
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[6]碳纖維增強水泥基復合材料的性能與應用展望[J]. 王曉杰.  四川水泥. 2019(09)
[7]Ⅱ級粉煤灰在高性能混凝土中的應用[J]. 周昊,高尚,向軍.  公路. 2019(09)
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博士論文
[1]鋼纖維混凝土纖維分布與力學性能關系試驗研究及數(shù)值仿真[D]. 張勝利.太原理工大學 2018
[2]玄武巖纖維混凝土的微結構及BFRP筋纖維混凝土梁斜截面承載力試驗研究[D]. 畢巧巍.大連理工大學 2012

碩士論文
[1]遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡玄武巖纖維橡膠輕骨料混凝土強度預測與微觀試驗研究[D]. 張少敏.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2019
[2]遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡的諧波檢測系統(tǒng)的研究[D]. 楊吉慶.安徽理工大學 2019
[3]鈣質砂混凝土力學特性的研究[D]. 崔紹軍.合肥工業(yè)大學 2019
[4]黃麻纖維高強混凝土性能試驗研究[D]. 鞏亞琦.遼寧科技大學 2018
[5]UHMWPE纖維混凝土靜三軸、動劈裂以及抗侵徹性能試驗研究[D]. 李凌鋒.國防科學技術大學 2015
[6]玄武巖纖維對混凝土抗沖擊性能的影響[D]. 黃瓊.天津大學 2015



本文編號：3715501