纤维编织网增强自应力混凝土板开裂性能研究

作     者：谢苏吉 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王伯昕

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：纤维编织网 自应力混凝土 力学性能 开裂性能 数值模拟 

摘      要：我国东北地区特殊的外界环境,部分地区建筑物都处于盐渍土区域,而混凝土结构建筑物通常处于带裂缝工作状态,容易导致盐类物质通过裂缝进入混凝土结构内部,对混凝土结构内部的钢筋等材料造成腐蚀,导致结构的使用性能及耐久性能严重下降。纤维编织网增强自应力混凝土是一种新型复合材料,其通过在自应力混凝土中铺设特定的纤维编织网,能有效的提高混凝土的抗裂性能,非常适合用于对抗裂性能要求高的建筑上或者作为一种修补材料用于大坝、桥梁等建筑结构。本文以国家自然科学基金重点项目(41430642)、国家重大科研仪器研制项目(41627801)、国家自然科学基金青年基金项目(51108207)、中国博士后科学基金项目(2015M581403)和冻土工程国家重点实验室开放基金(SKLFSE201514)为依托,选取纤维编织网增强自应力混凝土为研究对象,分别从理论与试验两方面展开了研究,深入的探究了纤维编织网增强自应力混凝土的抗裂性能,以下是主要研究内容和结论:(1)对自应力混凝土试件和普通混凝土试件进行了立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验,并且对自应力混凝土试件进行了限制膨胀试验。试验发现相同条件下普通混凝土试件比自应力混凝土试件的立方体抗压强度和劈裂抗拉强度要大。自应力混凝土限制膨胀试验探究了自应力混凝土内部含有不同纤维编织网Tex含量和纤维编织网网格间距的情况下其内部自应力值的变化情况。(2)对纤维编织网增强自应力混凝土板进行了四点弯曲试验,分别研究了混凝土板在不同混凝土基体、纤维束Tex含量和纤维编织网网格间距的情况下对开裂荷载的影响。提出了一种新的纤维编织网增强自应力混凝土板开裂荷载的计算模型,并且用该计算模型求出了纤维编织网增强自应力混凝土板的开裂荷载的理论值。(3)根据纤维编织网增强自应力混凝土板四点弯曲试验的实际情况,确定纤维编织网增强自应力混凝土板的边界条件及加载方式,利用有限元分析软件ANSYS对纤维编织网增强自应力混凝土板进行了不同影响因素条件下的开裂性能模拟分析。