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钢纤维掺量对陶粒混凝土梁长期变形的影响规律

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混凝土 2024年第7期 58-62,68页

作者：朱红兵吴宇鑫李秀夏昌煌于亚刚武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065 武汉科技大学高性能工程结构研究院湖北武汉430065 城市更新湖北省工程研究中心湖北武汉430065 武汉交通职业学院交通工程学院湖北武汉430065

为探究钢纤维掺量对陶粒混凝土梁徐变的影响规律,通过长期变形观测试验、理论推导式和有限元建模的方法对不同钢纤维掺量的陶粒混凝土梁的徐变性能开展研究。首先,对4种钢纤维掺量的陶粒混凝土梁开展了连续180 d的徐变挠度观测,获得徐... 详细信息

为探究钢纤维掺量对陶粒混凝土梁徐变的影响规律,通过长期变形观测试验、理论推导式和有限元建模的方法对不同钢纤维掺量的陶粒混凝土梁的徐变性能开展研究。首先,对4种钢纤维掺量的陶粒混凝土梁开展了连续180 d的徐变挠度观测,获得徐变挠度-加载时间关系曲线、钢纤维掺量对徐变挠度的影响规律曲线;随后,参照ACI209徐变系数计算式和ACI435徐变计算式建立了隐含钢纤维掺量的陶粒混凝土梁徐变计算式;最后,按试验梁参数建立了有限元模型。研究结果表明:陶粒混凝土试件梁加载前期徐变增长较快,随着时间推移徐变增长速率逐渐变缓,加载至120 d后趋于稳定;钢纤维掺量对陶粒混凝土梁徐变影响明显,钢纤维掺量低于0.5%,掺加钢纤维对陶粒混凝土梁的徐变值影响小;钢纤维掺量在0.5%~1.0%时,增加钢纤维掺量能有效地较大幅度降低长期荷载作用下的徐变值;但当钢纤维掺量超过1.0%后降低的效果有所减弱;陶粒混凝土梁徐变计算式计算结果与试验实测值吻合较好,能够很好地反映出陶粒混凝土梁的徐变变化规律;有限元模拟进一步验证了钢纤维掺量对陶粒混凝土梁徐变的影响规律和徐变计算式。

关键词：陶粒混凝土梁钢纤维掺量徐变试验计算式数值分析

钢纤维掺量对超高性能混凝土轴压力学性能影响研究

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第4期43卷 454-462页

作者：刘巧会黄海峰薛苗苗秦肖军郑州工商学院工学院河南郑州451450 四川成绵苍巴高速公路有限责任公司成都分公司四川成都641400 四川高速公路建设开发集团有限公司四川成都610041 上海宝冶集团有限公司上海201900

为揭示钢纤维掺量对超高性能混凝土(UHPC)轴压力学性能的影响规律,以钢纤维掺量为控制变量开展UHPC轴压试验并进行本构模拟。研究表明:UHPC受压应力-应变曲线由上升段和下降段组成;掺加钢纤维后,UHPC受压应力-应变曲线的下降段变缓;随... 详细信息

为揭示钢纤维掺量对超高性能混凝土(UHPC)轴压力学性能的影响规律,以钢纤维掺量为控制变量开展UHPC轴压试验并进行本构模拟。研究表明:UHPC受压应力-应变曲线由上升段和下降段组成;掺加钢纤维后,UHPC受压应力-应变曲线的下降段变缓;随着钢纤维掺量的增加,UHPC的受压弹性模量、峰值应力、峰值应变均呈递增趋势;假定UHPC受压损伤区服从Weibull随机分布,构建损伤变量,引入损伤修正因子,建立一种新的考虑钢纤维掺量的UHPC受压损伤模型并分析损伤变量发展规律,利用UHPC轴压试验数据验证新建模型的可靠性。研究成果为不同钢纤维掺量下UHPC轴压力学性能的研究及本构模拟提供参考。

关键词：桥梁工程超高性能混凝土(UHPC) 钢纤维掺量轴压损伤模型

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基于钢纤维掺量不同的UHPC的力学性能

混凝土 2024年第4期 11-15,21页

作者：刘晓贝郑艳莫时旭黄荆桂林理工大学土木与建筑工程学院广西桂林541004

为明确超高性能混凝土(UHPC)中钢纤维掺量对其力学性能的影响,以钢纤维掺量不同为切入点,设置7组不同的钢纤维体积掺量(0、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%),并设计了不同形状的试件,分析了钢纤维掺量对超高性能混凝土的坍落度、抗压强度、... 详细信息

为明确超高性能混凝土(UHPC)中钢纤维掺量对其力学性能的影响,以钢纤维掺量不同为切入点,设置7组不同的钢纤维体积掺量(0、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%),并设计了不同形状的试件,分析了钢纤维掺量对超高性能混凝土的坍落度、抗压强度、抗弯折能力、劈裂强度以及本构模型的影响。其试验结果表明:随着钢纤维掺量的增加,坍落度逐渐降低;其最佳钢纤维掺量为2%时,其抗压强度、抗弯折强度、劈裂强度增长幅度最大;通过文献得出应力-应变曲线的下降段参数随钢纤维掺量的增加呈递减趋势,且理论曲线和拟合曲线基本吻合。

关键词：超高性能混凝土钢纤维掺量力学性能受压本构模型

不同钢纤维掺量全轻混凝土梁落锤冲击试验研究

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建筑结构 2024年第3期54卷 59-64页

作者：杨艳敏葛泽森吉林建筑大学土木工程学院长春130118

由于全轻混凝土结构抗剪承载力较低,因此有必要探究钢纤维的加入对全轻混凝土梁动力性能的影响。设计钢纤维体积掺量为0%、1%、2%共3根适筋梁,对其跨中区域进行落锤冲击试验,并利用LS-dyna有限元软件进行数值模拟,对比分析各试件破坏形... 详细信息

由于全轻混凝土结构抗剪承载力较低,因此有必要探究钢纤维的加入对全轻混凝土梁动力性能的影响。设计钢纤维体积掺量为0%、1%、2%共3根适筋梁,对其跨中区域进行落锤冲击试验,并利用LS-dyna有限元软件进行数值模拟,对比分析各试件破坏形态、冲击力时程曲线、跨中位移时程曲线。试验结果表明:在相同冲击荷载作用下随着钢纤维体积掺量的增加抑制裂缝产生和发展的现象越显著,并且裂缝相对更加集中于梁跨中区域,支座处裂缝相对减少。钢纤维的加入不影响试件冲击力最大值,但随着钢纤维体积掺量的增加,各试件冲击力第二峰值与最大值之比增加14%和26%,跨中位移最大值与残余位移分别降低3、8mm与3、7mm。经研究得出钢纤维的加入显著提高全轻混凝土梁抗冲击性能。

关键词：钢纤维掺量全轻混凝土梁落锤冲击试验抗冲击性能破坏形态

钢纤维掺量对变形钢筋与超高性能混凝土黏结性能影响

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广东土木与建筑 2024年第1期31卷 96-101页

作者：胡翱翔邱敏深圳职业技术大学建筑工程学院深圳518055

为研究钢纤维掺量对变形钢筋与超高性能混凝土(UHPC)黏结性能的影响,设计、制作了6组18个中心拔出试件,钢纤维体积掺量为0%~5%,室外养护28 d后进行中心拔出试验,观察试件的破坏形态、黏结应力-滑移曲线、最大黏结强度及其对应的滑移等... 详细信息

为研究钢纤维掺量对变形钢筋与超高性能混凝土(UHPC)黏结性能的影响,设计、制作了6组18个中心拔出试件,钢纤维体积掺量为0%~5%,室外养护28 d后进行中心拔出试验,观察试件的破坏形态、黏结应力-滑移曲线、最大黏结强度及其对应的滑移等。试验结果表明:随着纤维掺量的增加试件的破坏形态从脆性破坏转变为韧性破坏;纤维掺量对黏结强度影响不大,各组黏结强度均处于60 MPa左右,峰值滑移随着纤维掺量增加而增大;纤维掺量为3%时黏结强度最大,黏结应力-滑移曲线下降段最平缓,韧性最大。建立了黏结强度与抗压强度之间的关系;建议直径16 mm的HRB500型钢筋,在UHPC中最小锚固长度试验值取2.5d;最后给出了黏结应力-滑移曲线上升段计算模型。试验结果可为UHPC材料的工程应用提供参考。

关键词：超高性能混凝土钢纤维掺量黏结性能中心拔出试验锚固长度分析模型

不同养护条件和钢纤维掺量对超高性能混凝土收缩性能的改善

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四川建筑科学研究 2024年第2期50卷 85-91,100页

作者：杭美艳宋洪彬刘佳棋程腾内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010

为改善超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,简称UHPC)的收缩性能,研究了钢纤维掺量为1.5%、2.0%、2.5%的UHPC在自然养护、标准养护、热水养护3种养护条件下的收缩性能变化,通过X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)和扫... 详细信息

为改善超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,简称UHPC)的收缩性能,研究了钢纤维掺量为1.5%、2.0%、2.5%的UHPC在自然养护、标准养护、热水养护3种养护条件下的收缩性能变化,通过X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)和扫描电镜(scanning electron microscopy,简称SEM)分析,进一步分析了影响其收缩性能变化的微观因素。结果表明:标准养护和热水养护条件下对UHPC的收缩抑制作用比较显著,随着钢纤维掺量的提高,UHPC的收缩性能会降低,钢纤维掺量为2.5%时UHPC的收缩性能仍满足要求,且在热水养护中混凝土的收缩率最小;此外,加入矿物掺合料可以促进水泥二次水化,形成致密的微观结构,使钢纤维与基体黏结更紧密。

关键词：超高性能混凝土收缩性能养护条件钢纤维掺量

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钢纤维掺量对碱矿渣混凝土力学性能的影响

信阳师范学院学报:自然科学版 2023年第4期36卷 656-662页

作者：袁晓辉石艳羽陈宜新关慧亭芦峰陈秀云信阳师范大学建筑与土木工程学院河南信阳464000 武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070 黄淮学院建筑工程学院河南驻马店463000

为研究钢纤维掺量对碱矿渣混凝土力学性能的影响规律,制作钢纤维碱矿渣混凝土抗压力学性能试验试件共计54个,进行立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量和泊松比试验研究,并对试件内部微裂缝进行定性和定量分析,揭示钢纤维对碱矿渣... 详细信息

为研究钢纤维掺量对碱矿渣混凝土力学性能的影响规律,制作钢纤维碱矿渣混凝土抗压力学性能试验试件共计54个,进行立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量和泊松比试验研究,并对试件内部微裂缝进行定性和定量分析,揭示钢纤维对碱矿渣混凝土的增强增韧机理。结果显示:与钢纤维掺量有关的立方体抗压强度修正公式理论计算值与试验结果吻合良好;一定范围内的钢纤维掺量对该材料的强度、弹性模量和泊松比均有提高作用,过大的掺量会造成混凝土材料内部发生结团现象,界面过渡区增多,降低其力学性能;碱矿渣混凝土配合比下的最佳钢纤维掺量为1.4%。

关键词：钢纤维碱矿渣混凝土钢纤维掺量抗压力学性能最佳掺量

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钢纤维掺量及种类对超高性能混凝土拉伸应力应变的影响

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混凝土 2022年第5期 37-42,47页

作者：杨文谢昱昊毕耀罗遥凌闫欣宜高育欣中建西部建设建材科学研究院四川成都610094

为了研究钢纤维掺量和种类对超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)拉伸性能的影响,采用单轴拉伸试验方法测试狗骨头型试件,得到UHPC的单轴拉伸应力-应变曲线和单轴拉伸特征参数,并观测了UHPC试件的裂缝情况。试验结果... 详细信息

为了研究钢纤维掺量和种类对超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)拉伸性能的影响,采用单轴拉伸试验方法测试狗骨头型试件,得到UHPC的单轴拉伸应力-应变曲线和单轴拉伸特征参数,并观测了UHPC试件的裂缝情况。试验结果表明:随着钢纤维体积掺量的提高UHPC试件的应力应变特性会由应变软化转变为应变硬化,试件也由脆性破坏转变为韧性破坏,抗拉强度、拉伸变形能力和单位体积能量吸收能力也会逐渐提高,其中单轴抗拉强度最高可达14.4 MPa,且单位体积能量吸收能力越高UHPC的应变硬化特性越明显,裂缝控制能力越强;当钢纤维掺量和长径比相同时,端钩型钢纤维对UHPC的韧性提高要好于平直型钢纤维;当钢纤维掺量和形状相同时,在一定范围内的钢纤维长径比越大,UHPC的拉伸变形能力和单位体积能量吸收能力越高,UHPC的应变硬化特性越明显。

关键词：超高性能混凝土拉伸应力应变钢纤维掺量钢纤维种类

钢纤维掺量对活性粉末混凝土与钢筋黏结性能的影响

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建筑材料学报 2012年第6期15卷 847-851页

作者：贾方方安明喆张鸿儒余自若北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

通过梁式黏结试验,对不同钢纤维掺量下活性粉末混凝土与钢筋之间的黏结性能进行了研究.结果表明:钢纤维的加入可以阻止裂缝的出现和发展,使试件的破坏形式由脆性破坏转变成明显的塑性破坏,在不配置箍筋的情况下得到黏结应力-滑移(τ-s)... 详细信息

通过梁式黏结试验,对不同钢纤维掺量下活性粉末混凝土与钢筋之间的黏结性能进行了研究.结果表明:钢纤维的加入可以阻止裂缝的出现和发展,使试件的破坏形式由脆性破坏转变成明显的塑性破坏,在不配置箍筋的情况下得到黏结应力-滑移(τ-s)关系曲线的下降段,提高了试件的延性;随着钢纤维掺量的增加,钢筋的极限黏结应力τu及其对应的滑移值su增大,钢纤维掺量较小(φf=0.5%)时,影响较小,当钢纤维掺量由0.5%增至2.0%时,τu增加42.53%,su由0.327 4mm增加到0.983 8mm,较φf=0.5%时增加2.0倍;为消除抗压强度fcu对黏结性能的影响,采用相对黏结强度τu/槡fcu来考查钢纤维掺量的影响,根据试验数据拟合出τu/fcu及su的经验公式,可为工程设计提供参考.

关键词：活性粉末混凝土梁式试验钢纤维掺量黏结应力-滑移相对黏结强度