简介:为了避免混凝土的脆性断裂破坏,在钢/混凝土连接区域中用高延性水泥基材料(ECC)代替了普通混凝土.采用剪力键/ECC的抗剪试验、二维锚固螺栓/ECC拔出试验和有限元模拟研究了ECC材料的延性对于连接区域破坏模式、结构性能的影响.实验结果表明:通过微观力学原理设计的ECC具有300倍于普通混凝土的拉伸延性,从而使钢/混凝土连接区中混凝土断裂破坏模式由脆性转变为延性.混凝土材料的高延性使结构承载能力和变形性能获得改善,这也同时为有限元模拟结果所验证.通过改变混凝土材料延性而提高结构性能的理念也可在其他类似的钢/混凝土组合结构中得到应用.
简介:研究了钢纤维掺量和强度等级对超高性能纤维增强水泥基复合材料(UHPFRCC)宏观性能的影响及UHPFRCC在荷载与环境因素耦合作用下的耐久性能.制备了3组不同强度等级(100,150,200MPa)和不同纤维掺量(0%,1%,2%,3%)的高与超高性能水泥基复合材料,并且测试了其各项力学性能和短期耐久性能.利用设计的预加载装置,在UHPFRCC150试件上施加了应力比为0.5的四点弯曲荷载.结果表明,随着强度等级的增加,在掺加适量钢纤维掺量的情况下,高与超高性能水泥基复合材料的强度和韧性均明显提高,同时其干燥收缩值降低.对于加载的试件,钢纤维降低了拉应力对UHPFRCC抗氯离子渗透性能的不利影响,并且提高了材料的抗冻融性能.
简介:采用CFRe(carbonfiberreinforcedpolymer,碳纤维增强复合材料)环绕包裹混凝土棱柱体进行轴压强度试验。该试验研究包裹方式、层数以及原混凝土强度对构件轴压强度的影响,并在此基础上,通过统计分析的方法得到了轴压强度随各影响因素变化的定量计算公式。试验结果表明,CFRP环绕包裹混凝土对轴压强度有一定的提高作用;在保证施工材料和工艺质量的前提下,可以考虑采用仅在最外层搭接的包裹方法,既可有效提高混凝土构件的轴压强度,也能在一定程度上减少CFRP用量。专题试验表明,该定量计算公式有一定的可靠性,可用于定量计算CFRP包裹对混凝土轴压强度的提高作用。
简介:为了更好地设计和分析混凝土结构,对冲击荷载作用下混凝土材料的力学特性进行了研究.将混凝土材料看成实体和微裂纹组成的复合材料,其中实体由粗骨料和水泥砂浆基体组成.假设水泥砂浆基体为弹性的、均匀的和各向同性的.基于Mori-Tanaka理论和Eshelby等效夹杂理论建立了冲击荷载作用下混凝土材料的动态本构模型.同时,进行了混凝土和水泥砂浆的冲击压缩试验.实验表明:混凝土和水泥砂浆都是率相关材料.在相同的冲击速度下,混凝土比水泥砂浆具有更高的承载能力,但混凝土的最大应变低于水泥砂浆材料.不论混凝土材料还是水泥砂浆材料,随着冲击速度的提高,破坏实验后试件的尺寸都逐渐减小.更多还原
简介:采用高延性纤维增强水泥基材料部分代替钢筋混凝土梁受拉区的混凝土得到ECC/RC组合梁构件,可以有效提高梁的延性及抗裂性能.基于平截面假定和材料本构模型,分析组合梁构件在受力过程中各个阶段的截面应力应变状态,得到各阶段承载力的计算方法.根据混凝土结构设计规范,提出了ECC/RC组合梁极限承栽力的简化计算方法,并给出了组合梁构件的弯矩一曲率关系,得到组合梁延性的简便计算方法.最后,采用一个组合梁的试验结果对理论公式进行验征.结果表明:计算结果和试验结果吻合得较好,证明所提出的组合梁各阶段受弯承栽力计算方法是正确的,具有一定的理论意义和参考价值.