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第十二届全国纤维混凝土学术会议

作者：刘思国丁一宁大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

对9根钢筋钢纤维自密实混凝土梁的抗剪性能进行了试验研究,主要的变化参数为钢纤维掺量和箍筋配箍率。根据荷载-挠度全曲线,计算了钢筋钢纤维自密实混凝土梁在剪切破坏条件下的变形能,同时对其韧性进行了分析。结果表明,钢纤维可明显提... 详细信息

对9根钢筋钢纤维自密实混凝土梁的抗剪性能进行了试验研究,主要的变化参数为钢纤维掺量和箍筋配箍率。根据荷载-挠度全曲线,计算了钢筋钢纤维自密实混凝土梁在剪切破坏条件下的变形能,同时对其韧性进行了分析。结果表明,钢纤维可明显提高梁的抗剪承载能力,显著改善梁的抗剪韧性:钢纤维与箍筋共同抗剪是一种优化的抗剪配筋方式。

关键词：钢纤维钢筋混凝土梁剪切破坏抗剪韧性

来源： cnki会议评论

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定向分布钢纤维RPC的剪切性能

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建筑材料学报 2023年第1期26卷 96-102页

作者：李坤梁杨克家李坤坤台州学院建筑工程学院浙江台州318000 温州大学建筑工程学院浙江温州325035

为研究准静态荷载下纤维分布对活性粉末混凝土(RPC)构件受剪、受拉力学性能的影响,利用电磁场定向装置制备了定向分布钢纤维活性粉末混凝土(ASFRPC)试件,并对其进行双面直剪和劈裂抗拉试验,结合图像分析法研究了纤维方向、纤维长径比对... 详细信息

为研究准静态荷载下纤维分布对活性粉末混凝土(RPC)构件受剪、受拉力学性能的影响,利用电磁场定向装置制备了定向分布钢纤维活性粉末混凝土(ASFRPC)试件,并对其进行双面直剪和劈裂抗拉试验,结合图像分析法研究了纤维方向、纤维长径比对钢纤维活性粉末混凝土(SFRPC)试件受剪、受拉力学性能的影响.结果表明:相同条件下ASFRPC试件的抗剪强度、峰值剪切变形和剪切韧性相比于SFRPC试件均有了显著的提高,表现出更高的抗剪、抗拉性能.

关键词：定向分布钢纤维活性粉末混凝土抗剪强度抗剪韧性劈拉强度

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定向钢纤维增强水泥基复合材料剪切与劈拉性能试验研究

定向钢纤维增强水泥基复合材料剪切与劈拉性能试验研究

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作者：王泽东河北工业大学

学位级别：硕士

混凝土是一种脆性材料,其变形能力差,当发生剪切破坏时,极具突然性,属于典型的“一裂即坏”。在梁柱节点、剪力墙及隧道初砌结构等易发生剪切破坏的部位都需要混凝土具有更好的抗剪能力。钢纤维对混凝土具有很好的增强、增韧效果,明显... 详细信息

混凝土是一种脆性材料,其变形能力差,当发生剪切破坏时,极具突然性,属于典型的“一裂即坏”。在梁柱节点、剪力墙及隧道初砌结构等易发生剪切破坏的部位都需要混凝土具有更好的抗剪能力。钢纤维对混凝土具有很好的增强、增韧效果,明显改善了混凝土的这一缺陷。在混凝土产生剪切裂缝后,钢纤维在裂缝间的桥接作用使混凝土继续承担剪切荷载作用,并延缓裂缝的开展速度,从而使得混凝土的抗剪强度和抗剪韧性均得到了提高。由于钢纤维在混凝土中随机分布,不同方向分布的钢纤维对混凝土的抗剪增强效果差距较大,为此本文重点围绕钢纤维的分布方向对剪切性能的影响,开展了对定向钢纤维增强水泥基复合材料的剪切性能试验研究及机理分析。此外,在发生剪切破坏的过程中,钢纤维会被从基体中拔出,为此本文通过劈裂抗拉试验间接研究了定向钢纤维增强水泥基复合材料的抗拉性能。本文主要工作和取得的成果如下:(1)通过改进双面剪切试验结合图像分析方法,获得了定向和乱向钢纤维增强水泥基复合材料的抗剪强度、剪切荷载-位移曲线和剪应力-应变关系。试验结果表明,相对于普通乱向钢纤维增强水泥基复合材料,定向钢纤维增强水泥基复合材料的抗剪强度、抗剪韧性和剪切模量均得到了提高,表现出更高的抗剪能力。(2)通过进行理论分析和建立剪切模型可知,定向钢纤维增强水泥基复合材料剪切性能增强的原因与钢纤维的间距和发生剪切变形时的耗能有关。对比定向与乱向钢纤维增强水泥基复合材料的特性,定向钢纤维增强水泥基复合材料具有更小的纤维间距,发生剪切变形时耗能更大,剪切面基体摩擦力更大,因此其抗剪性能更好。(3)通过定向和乱向钢纤维增强水泥基复合材料的劈裂抗拉试验可知,定向比乱向钢纤维增强水泥基复合材料具有更高的劈裂抗拉强度。这表明在发生剪切破坏时,定向钢纤维增强水泥基复合材料的钢纤维从基体拔出时需要更大的力,因此抗剪能力也更强。

关键词：钢纤维增强水泥基复合材料定向钢纤维抗剪强度劈拉强度抗剪韧性剪切模量

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单向分布钢纤维RPC剪切与劈拉性能试验研究

单向分布钢纤维RPC剪切与劈拉性能试验研究

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作者：李坤坤温州大学

学位级别：硕士

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)是二十世纪九十年代研制出的一种新型结构材料,其具有优异的强度(抗压强度超过150MPa,抗拉强度不低于8MPa)、韧性和耐久性,尤其掺入钢纤维后受拉应变硬化和多元开裂特性受到工程界广泛关... 详细信息

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)是二十世纪九十年代研制出的一种新型结构材料,其具有优异的强度(抗压强度超过150MPa,抗拉强度不低于8MPa)、韧性和耐久性,尤其掺入钢纤维后受拉应变硬化和多元开裂特性受到工程界广泛关注。试验及施工过程中发现,钢纤维的取向和分布对RPC构件的力学性能,特别是抗拉性能和韧性具有显著影响。当纤维分布不均匀且垂直于加载方向时,钢纤维对复合材料的拉伸性能的提高程度几乎为零。因此,探究钢纤维的取向和分布对RPC力学性能的提高具有重要意义。为研究准静态荷载下纤维分布对RPC构件力学性能的影响,本文利用电磁场定向装置制备出单向分布钢纤维活性粉末混凝土试件(ASFRPC),并对不同纤维掺量(V=1.0%、1.5%、2%),不同纤维长度(l=13mm、16mm、20mm)的单向分布(ASFRPC)和乱向分布钢纤维RPC(SFRPC)试件开展了双面直剪试验和劈裂抗拉试验,主要研究内容及结果如下:(1)对单向分布和乱向分布钢纤维RPC试件开展了双面剪切试验并结合图像分析方法(DIC)研究了纤维掺量、纤维长径比对其剪切性能的影响。试验结果表明,钢纤维的取向和分布显著影响基体的剪切性能。其中,单向分布钢纤维RPC试件的剪切峰值强度、峰值变形、剪切韧性相比于乱向分布均有大幅提高,且试件进入峰值后状态时,其等效残余剪切强度f、f、f较乱向分布也有一定提高。因此单向分布钢纤维用于RPC受剪结构中具有较高的安全可靠性。(2)分析了ASFRPC试件和SFRPC试件在剪切面上的纤维间距、统计了破坏断面上钢纤维的数量,并基于纤维间距理论,分析了上述参数与纤维掺量的关系。研究结果表明,ASFRPC试件具有较小的纤维间距,发生剪切变形时有效发挥桥接作用的钢纤维数量更多,断面处纤维与基体间的粘结面积更大,从而在粘结力被克服过程中吸收更多的能量,宏观上表现出较高的抗剪强度和韧性。(3)通过劈裂抗拉试验研究了纤维方向、纤维掺量和纤维长径比对钢纤维RPC试件的影响。试验结果表明,钢纤维在主拉应力上的方向效应系数对基体的劈裂抗拉性能具有一定影响,由于试件尺寸较小,限制单根纤维活动区域,纤维在磁场作用下单向排布效率低,单向分布钢纤维RPC试件的劈裂抗拉强度比乱向分布仅有略微提高。

关键词：单向分布钢纤维活性粉末混凝土抗剪强度抗剪韧性劈拉强度

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