层布式钢纤维混凝土混杂纤维的承载力论文.doc

层布式钢纤维混凝土混杂纤维的承载力毕业论文 目录 1 绪论 2 1.1 钢纤维混凝土国内外研究及应用概况 2 1.2 混杂纤维混凝土以及钢-混凝土组合梁在国内外的研究及其应用概况 6 1.3 研究的背景和意义 13 1.4 本文的研究方法及所做的工作 14 2 混杂纤维提高混凝土梁以及组合梁特性的成果分析 16 2.1 混杂纤维提高混凝土的抗弯韧性的研究 16 2.2 混杂纤维提高混凝土的抗弯拉强度、弯曲韧性以及极限应变的研究 21 2.3 混杂纤维提高混凝土的开裂荷载、极限荷载以及抗弯拉刚度的研究 26 2.4 混杂纤维混凝土梁刚度的研究 31 2.5 组合梁的翼缘板混凝土的承载力、延性提高的研究分析 35 3 混杂纤维混凝土梁的计算分析增强理论 42 3.1混杂纤维混凝土的增强理论 42 3.2纤维混凝土的增韧理论 45 4 混杂纤维应用于组合梁中的计算理论分析 55 4.1混杂纤维混凝土在组合结构中应用与承载力计算分析 55 4.2组合梁纯弯作用下的承载力极限应变计算分析 62 5 结论和展望 67 5.1 全文工作总结 67 5.2 前景展望 68 参考文献 69 致谢 72 1 绪论 1.1 钢纤维混凝土国内外研究及应用概况 混凝土作为目前土木工程中最基本的建筑材料，已被人们广泛使用。但由于传统的混凝土强度普遍较低，耐久性较差，使得很多结构物由于混凝土性能不良而过早破坏，造成严重的经济损失。为了改善混凝土性能，提高混凝土的使用经济效益，人们开始在混凝土中加入其他材料以提高混凝土的各项性能。钢纤维混凝土(SteelFiberReinofreedConerete，简写为SFRC)就是其中比较有效的增强材料。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入适量的钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。它是近些年来迅速发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。其中所掺的钢纤维是用钢质材料加工制成的短纤维，目前常用的有:切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维、熔抽型钢纤维等。钢纤维在纤维混凝土中的主要作用是限制混凝土中裂缝的扩展，从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度较普通混凝土有显著的提高，其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性也有较大改善，使原属于脆性材料的混凝土变成了具有一定塑性性能的复合材料。 1.1.1 国内外研究状况 钢纤维混凝土出现于上世纪初，早在1907一1908年间，苏联专家便将钢纤维应用到了混凝土中，从而开创了钢纤维混凝土的历史。1910年，美国的H.F.Porter发表了有关以短纤维增强混凝土的研究报告。20世纪中，美国的Garham曾把钢纤维掺入普通钢筋混凝土中，得到了可以提高混凝土强度和稳定性的结果。到了20世纪40年代，美国、法国、英国、德国等先后公布了许多关于用钢纤维混凝土补强混凝土结构方面的专利，但一直都没有将钢纤维混凝土实用化。直到1963年J.P.Rmoualdi和G.B.BatS。n等人先后发表了一系列关于钢纤维增强混凝土机理的文章，提出了纤维间距理论后，有关钢纤维的研究和应用才开展起来。1966年，美国混凝土学会增设了纤维混凝土委员会，1969年，美国批准了“混凝土和钢材组成的二相材料”专利，为以后钢纤维混凝土技术的发展奠定了基础。但是由于钢纤维的造价较高，这也是阻碍钢纤维混凝土实际应用的一个很重要的方面。到了20世纪70年代，美国Batetlel公司开发了熔抽技术，大大降低了钢纤维的造价，为钢纤维的使用创造了条件。此后20年间，钢纤维混凝土在发达国家和发展中国家的开发研究得到了普遍重视，尤以日本、美国、英国进展最快。为了增加各国之间的交流，编制钢纤维混凝土统一的试验方法标准和设计施工规程，推广了钢纤维混凝土的应用。1973年在加拿大握太华举办了“纤维混凝土国际研讨会”，1975年在伦敦由国际材料及结构试验联合会主办召开了“纤维水泥与混凝土国际研讨会’，，1984年AC工544委员会纤维混凝土委员会在Detorti举办了“纤维增强混凝土研讨会”，1985年在瑞典Stockhoml举办了“纤维增强混凝土性能与应用研讨会”，1989年在英国威尔士大学举办了“纤维增强水泥与混凝土最新发展国际会议”，1990年在美国麻省Bostno举办了“纤维增强水泥及材料研讨会”，1991年在法国Stuttgart大学举办了“高性能纤维水泥复合材料研讨会”，1995年在美国MIChigan大学举办了“第二届高性能纤维水泥复合材料国际研讨会”，1997年在中国广州举办了“纤维水泥及纤维混凝土国际会议”。通过这些会议的交流和讨论，美国和日本先后制定了《纤维混凝土分类、拌和及浇筑成型指南》，并于1993年进行了修订。日本土木工程学会和混凝土协会先后制定了《钢纤维混凝土设计指南》和《纤维混凝土试验方法标准》，为我国《