文档介绍：大连理工大学
博士学位论文
钢纤维高强混凝土增强、增韧机理及基于韧性的设计方法研究
姓名:杨萌
申请学位级别:博士
专业:结构工程
指导教师:黄承逵
20060101
摘要纤维混凝土作为一种高性能混凝土建筑材料,在我国工程建设领域得到非常广泛的应用。为了适应纤维混凝土向高强度、高性能方向的发展和应用趋势,根据中国工程建设标准化协会的要求,中国土木工程学会纤维混凝土委员会委托大连理工大学为主编单位,经对原协会标准《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》:进行全面修订,制定了新的标准《纤维混凝土结构技术规程》:。在规程修订的前提下,本课题对钢纤维与高强砂浆的粘结性能,钢纤维高强混凝土的基本力学性能进行了系统的试验研究;深入分析了钢纤维与基体间的界面粘结机理,以及钢纤维对高强混凝土的增强、增韧作用;考虑钢纤维混凝土的韧性,提出了新的钢纤维混凝土工业建筑地面设计方法。ü懈窒宋敫咔慷人嗌敖辰崂问匝椋O迪钟形南椎氖匝樽料,系统地研究了指窒宋其中有治R煨透窒宋与智慷鹊燃陡咔可敖基体的粘结性能。分析了基体强度、钢纤维类型和自身强度对界面极限粘结强度、纤维破坏形态的影响,讨论了不同类型钢纤维适用的基体强度范围。同时发现,随着基体砂浆强度的升高,在钢纤维与基体间界面粘结剪力的各个组分中,沿钢纤维体长分布的粘着力和广义摩擦力的提高最为显著。比较了钢纤维形状和砂浆基体强度对粘结滑移曲线特征和粘结拔出功的影响,当纤维出现拔断现象时,其增韧效果会大大降低。通过试验数据回归得出了不同类型钢纤维与高强水泥砂浆基体间极限粘结强度计算公式。攵栽泄娉獭陡窒宋炷两峁股杓朴胧┕す娉獭稢:适用强度等级偏低的问题,本文对钢纤维高强混凝土的抗压、抗拉、弯曲、抗剪等基本力学性能进行了详细的试验研究,分析了钢纤维形状和自身强度、基体强度、钢纤维掺量等因素对钢纤维高强混凝土基本力学性能的影响。对基于复合材料理论的基本强度计算公式进行了回归,研究了钢纤维高强混凝土轴拉、,提出了统一的钢纤维混凝土韧性评价模式。给出了钢纤维高强混凝土劈拉强度、轴拉强度和弯拉强度的关系式。通过试验建立了钢纤维高强混凝土单轴拉伸曲线计算模型。给出了钢纤维高强混凝土弯拉初裂强度和弯拉极限强度的关系公式。并且提出了新的钢纤维混凝土抗剪强度的计算公式,公式的计算结果与实验结果符合较好。研究发现,在使用钢纤维来改善混凝土受压性能时,宜选取大长径比、自身强度高、小直径的线状钢纤维;提高钢纤维掺量对高强混凝土抗拉强度的改善作用比对普通强度混凝土明显,而对于轴拉初裂强度的提高与对于普通混凝土的提高基本相同;大连理工大学博士学位论文
极限弯拉强度的增强效果有较大差别;经过对已有计算评价方法的比较,选用了钢纤维高强混凝土弯盐韧性的评价方法,该方法客观准确,计算和应用比较简单方便,已相、界面相醒芯浚岢隽诵碌囊煨透窒宋敫咔可敖寮涞恼辰崂文P停掺量相同时,不同类型的钢纤维对混凝土初裂弯拉强度的增强效果近似,而对混凝土编入我国《纤维混凝土结构技术规程》:中;此外,研究还发现,钢纤维的截面性质对钢纤维高强混凝土抗剪强度的影响很大。疚慕岷细窒宋咔炕炷琳辰岚纬鍪匝椋愿窒宋恼辰岚纬鼋缑婊斫行了详细的分析,并以糁屠砺畚;。玈魑H嗵增强相、被增强通过对粘结界面机理的分析和基本力学性能试验,以钢纤维混凝土复合材料理论为基础,系统的分析了异型钢纤维对高强混凝土基体的增强、增韧效能,并且给出了新的计算模型。攵怨诠赜诟窒宋炷凉ひ到ㄖ孛嫔杓评砺鄣目瞻祝訫牡面板屈服线理论和我国现行《建筑地面设计规范》;。握沼⒐炷学会技术报告等相关规范和资料,提出了基于韧性分析的钢纤维工业建筑地面板的设计方法。该方法给出了在各种荷载情况下钢纤维混凝土地面板板厚计算公式,充分地考虑了钢纤维混凝土优良的裂后韧性对地面板承载能力的改善作用。该部分内容已写入《纤维混凝土结构技术规程》:第十章。关键词:钢纤维;高强混凝土;粘结:力学性能;增强增韧机理杨萌:钢纤维高强混凝土增强、增韧机理及基于韧性的设计方法研究
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独创性说明作者郑重声明:本博士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确