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钢纤维混凝土韧性试验研究

作　者: 范玲玲
导　师: 田稳苓
学　校: 河北工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 异形钢纤维（DSF） 钢纤维混凝土（SFRC） 韧性指标（韧度指数） 断裂韧度 开口位移（CMOD） 强韧双重指标
分类号: TU528.572
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 305次
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内容摘要


钢纤维混凝土是一种新型建筑材料，以其突出的力学性能、简便的施工工艺、显著的经济效益日益受到工程各界的重视。本文围绕异型钢纤维增韧性能做了如下研究工作： ◆分析了钢纤维增强、增韧机理理论(复合材料理论、纤维间距理论以及界面粘结理论)在钢纤维混凝土受力变形状态下使用的范围。并综合三种理论，分析钢纤维受力破坏时钢纤维对混凝土的变形特征和破坏规律的影响。分析结果认为，钢纤维对混凝土的作用突出表现在对基体混凝土裂后韧性性能的改善； ◆系统分析了现有钢纤维混凝土韧性评价方法研究成果，总结出普遍存在的不足及局限性，给出建立钢纤维混凝土韧性指标评价方法所应依循的原则。在此基础之上，建立了以断裂力学为理论基础的钢纤维韧性评测方法——断裂～CMOD韧度指数法； ◆提出钢纤维混凝土强韧双重指标概念。初步给出建立钢纤维混凝土增强、增韧统一理论计算公式思想，为钢纤维混凝土强韧双重指标在设计、选用钢纤维混凝土中的应用打下基础； ◆针对不同种类异形钢纤维进行了弯曲韧性、断裂韧性、立方体抗压强度等试验。在试验的基础上，分析了纤维种类对钢纤维混凝土增强、增韧性能的影响； ◆运用断裂～CMOD韧度法、《钢纤维混凝土试验方法标准》CECS 13:89推荐的弯曲韧性指数评价方法和美国ASTM C1018-89标准推荐的韧度设计值 分析本文中的试验结果。对比二者与钢纤维特征参数的相关性，证明断裂～CMOD韧度法比韧性评价指标更适用于不同种类钢纤维混凝土之间增韧性能的比较分析；

全文目录


第一章 绪论  8-14
  §1-1 钢纤维混凝土及其工程应用  8-11
    1-1-1 钢纤维混凝土  8
    1-1-2 钢纤维混凝土在工程中的应用  8-11
  §1-2 钢纤维混凝土变形性能及其韧性的评价  11-12
    1-2-1 钢纤维对混凝土的增强效果和影响因素  11
    1-2-2 钢纤维混凝土的变形性能  11
    1-2-3 钢纤维混凝土的韧性及评价指标  11-12
  §1-3 选题意义及其主要完成的工作  12-14
第二章 钢纤维混凝土增强、增韧基本理论  14-20
  §2-1 概述  14
  §2-2 复合材料力学理论（混合率法则）  14-17
    2-2-1 复合材料力学理论（混合率法则）的基本假定和一般概念  14-15
    2-2-2 复合材料力学考虑纤维分布的理论模式  15-17
  §2-3 纤维间距理论  17-18
  §2-4 纤维——水泥基界面粘结效应理论  18-19
  §2-5 结论  19-20
第三章 钢纤维混凝土韧度量化评测方法及其局限性  20-28
  §3-1 前言  20
  §3-2 现有钢纤维韧度值计算方法  20-27
    3-2-1 钢纤维混凝土的弯曲韧性  20
    3-2-2 能量法  20-21
    3-2-3 ACI 544委员会的弯曲韧度指数法  21
    3-2-4 JCI（Japan Concrete Institute）SFRC委员会韧度指数法（JSCE-SF4）  21-22
    3-2-5 美国材料与试验协会ASTM（American Society of Testing Materials）C1018韧度指数法  22-23
    3-2-6 NCA（Norwegian Concrete Association）挪威混凝土协会残余强度法（NBP N0．7）  23-24
    3-2-7 韧度等级法  24-27
  §3-3 结论  27-28
第四章 钢纤维混凝土断裂～CMOD韧度法及强韧双重指标概念  28-35
  §4-1 断裂韧度及荷载～COMD曲线概念  28-30
    4-1-1 断裂韧度  28-30
    4-1-2 荷载～CMOD曲线  30
  §4-2 断裂～CMOD韧度法  30-32
    4-2-1 断裂～CMOD韧度法  30-31
    4-2-2 断裂～CMOD韧度法的优点  31-32
  §4-3 钢纤维混凝土强韧双重指标  32-34
    4-3-1 钢纤维混凝土强韧双重指标概念  32
    4-3-2 钢纤维混凝土开裂后的增韧能力  32-33
    4-3-3 钢纤维混凝土强度韧度统一理论公式  33-34
  §4-4 结论  34-35
第五章 试件制作与试验方法  35-40
  §5-1 钢纤维混凝土试验试件的制作  35-37
    5-1-1 基本材料  35
    5-1-2 试验钢纤维混凝土的配合比  35-36
    5-1-3 试验内容  36
    5-1-4 试件制作  36-37
    5-1-5 养护  37
  §5-2 试验装置及试验方法  37-40
    5-2-1 抗压强度试验  37
    5-2-2 弯曲韧性试验  37
    5-2-3 断裂韧性试验  37-40
第六章 异形钢纤维混凝土韧性试验研究  40-54
  §6-1 前言  40
  §6-2 异形钢纤维的种类  40-41
  §6-3 钢纤维种类对钢纤维混凝土抗压性能的影响  41-43
  §6-4 异形钢纤维的混凝土弯曲韧性试验  43-47
    6-4-1 钢纤维混凝土弯曲韧性评测方法  43-44
    6-4-2 异形钢纤维混凝土弯曲试验结果及分析  44-47
  §6-5 异形钢纤维混凝土断裂韧性试验  47-53
    6-5-1 异形钢纤维种类及基体强度对断裂韧度的影响  47-48
    6-5-2 钢纤维混凝土断裂～CMOD韧度法的应用  48-50
    6-5-3 试验混凝土试件变形特征比较分析  50-53
  §6-6 结论  53-54
第七章结论与展望  54-56
  §7-1 结论  54-55
  §7-2 展望  55-56
参考文献  56-58
致谢  58

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑材料 > 非金属材料 > 混凝土及混凝土制品 > 增强混凝土 > 纤维增强混凝土
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