本文關(guān)鍵詞：骨料粒徑與纖維長(zhǎng)度對(duì)鋼纖維混凝土斷裂性能影響的研究

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【摘要】：鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete簡(jiǎn)稱SFRC)是由水、水泥、細(xì)骨料、粗骨料以及亂向分布的鋼纖維組成的一種多相非均質(zhì)復(fù)合材料。斷裂性能是鋼纖維混凝土的重要力學(xué)性能之一,研究鋼纖維混凝土的斷裂特性,不僅對(duì)研究鋼纖維混凝土材料本身具有重要意義,而且對(duì)鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)、性能的研究和建立科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法具有重要的指導(dǎo)作用。本文通過試驗(yàn)的方法研究骨料粒徑和纖維長(zhǎng)度耦合作用對(duì)鋼纖維混凝土抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度、斷裂性能及斷面粗糙度的影響。主要內(nèi)容如下:(1)通過32組共192個(gè)標(biāo)準(zhǔn)立方體試件的抗壓,劈拉試驗(yàn),得出C30基體混凝土當(dāng)骨料最大粒徑為30mm時(shí),抗壓,劈拉強(qiáng)度最大;C60基體混凝土當(dāng)骨料最大粒徑為20mm時(shí),抗壓,劈拉強(qiáng)度最大;對(duì)于鋼纖維混凝土,當(dāng)基體強(qiáng)度一樣時(shí),骨料粒徑與纖維長(zhǎng)度的耦合作用對(duì)鋼纖維混凝土抗壓強(qiáng)度的影響較小;劈拉強(qiáng)度的增強(qiáng)效果隨纖維長(zhǎng)度的增加而增加;當(dāng)纖維長(zhǎng)度與骨料粒徑比為3時(shí),劈拉強(qiáng)度的增強(qiáng)效果最好。(2)通過32組共160個(gè)試件尺寸為150mm×150mm×700mm的三點(diǎn)彎曲斷裂試驗(yàn),得出C30基體混凝土當(dāng)骨料最大粒徑為30mm時(shí),起裂韌度、失穩(wěn)韌度及斷裂能均為最大;C60基體混凝土當(dāng)骨料最大粒徑為20mm時(shí),起裂韌度、失穩(wěn)韌度及斷裂能最大;對(duì)于鋼纖維混凝土,骨料粒徑與纖維長(zhǎng)度的耦合作用對(duì)鋼纖維混凝土起裂韌度的影響較小;失穩(wěn)韌度受骨料粒徑與纖維長(zhǎng)度的耦合作用的影響較大;斷裂能受最大骨料粒徑的影響較小,受纖維長(zhǎng)度的影響較大,當(dāng)最大骨料粒徑相同時(shí),隨纖維長(zhǎng)度的增加呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。(3)利用matlab對(duì)基體混凝土及骨料最大粒徑為20mm和30mm的鋼纖維混凝土斷面進(jìn)行分形分析,得出對(duì)于基體混凝土和鋼纖維混凝土斷裂能與分維數(shù)變化趨勢(shì)一致。
【關(guān)鍵詞】：鋼纖維混凝土 骨料粒徑 纖維長(zhǎng)度 斷裂 分形
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 研究背景10-15
• 1.1.1 鋼纖維的特性11
• 1.1.2 鋼纖維混凝土的分類11-12
• 1.1.3 鋼纖維混凝土的特性12-13
• 1.1.4 斷裂力學(xué)的發(fā)展13
• 1.1.5 鋼纖維混凝土斷裂力學(xué)研究13-15
• 1.2 鋼纖維混凝土斷裂性能的研究狀況15-17
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 鋼纖維混凝土斷面分形理論的國(guó)內(nèi)外研究狀況17-18
• 1.4 本文研究目的18
• 1.5 本文的主要工作18-19
• 2 試驗(yàn)原材料和混凝土試件制備方法19-28
• 2.1 試驗(yàn)原材料19-20
• 2.2 配合比設(shè)計(jì)20-22
• 2.3 試件的制備與養(yǎng)護(hù)22-23
• 2.4 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法與設(shè)備23-24
• 2.5 劈拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法與設(shè)備24-25
• 2.6 斷裂性能試驗(yàn)方法與設(shè)備25-27
• 2.6.1 三點(diǎn)彎曲梁試件制作25
• 2.6.2 試驗(yàn)裝置25-26
• 2.6.3 試驗(yàn)過程26-27
• 2.7 鋼纖維混凝土的斷面分形圖像的采集及分析27-28
• 3 鋼纖維混凝土抗壓強(qiáng)度和劈拉強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果及分析28-40
• 3.1 鋼纖維混凝土抗壓強(qiáng)度28-33
• 3.1.1 試驗(yàn)結(jié)果28-32
• 3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果分析32-33
• 3.2 鋼纖維混凝土劈拉強(qiáng)度試驗(yàn)33-39
• 3.2.1 試驗(yàn)結(jié)果33-38
• 3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析38-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 4 鋼纖維混凝土斷裂韌性的試驗(yàn)研究40-57
• 4.1 混凝土的斷裂模型40-42
• 4.2 混凝土雙K斷裂參數(shù)確定42-43
• 4.2.1 失穩(wěn)韌度42-43
• 4.2.2 起裂韌度43
• 4.3 斷裂韌度結(jié)果及分析43-55
• 4.3.1 斷裂試驗(yàn)荷載—位移曲線43-45
• 4.3.2 結(jié)果分析45-46
• 4.3.3 試驗(yàn)結(jié)果46-54
• 4.3.4 試驗(yàn)結(jié)果分析54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 5 鋼纖維混凝土斷裂能試驗(yàn)結(jié)果及分析57-72
• 5.1 鋼纖維混凝土斷裂能計(jì)算方法57-58
• 5.2 斷裂能結(jié)果及分析58-63
• 5.2.1 斷裂試驗(yàn)荷載—撓度曲線圖58-59
• 5.2.2 斷裂能試驗(yàn)結(jié)果59-62
• 5.2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析62-63
• 5.3 鋼纖維混凝土斷裂面的表觀特性分析63-65
• 5.4 混凝土斷裂面的分形維數(shù)處理65-66
• 5.4.1 常見的分形維數(shù)65-66
• 5.5 混凝土斷面分形維數(shù)的計(jì)算66-71
• 5.5.1 混凝土分維數(shù)計(jì)算結(jié)果67-71
• 5.5.2 結(jié)果分析71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 6 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 主要結(jié)論72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果77-78
• 致謝78

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本文編號(hào)：990509