超高强钢筋ECC梁受弯性能试验研究及参数分析

为减少钢筋用量并增强梁的控裂能力和延性性能,将具有应变硬化和多缝开裂能力的工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)与超高强钢筋组合成超高强钢筋ECC梁(Ultra High Strength Rebar Reinforced ECC Beam,UHSRRE梁).为深入研究该类梁的受弯性能,对5根UHSRRE梁(纵筋为HRB500级钢筋)和1根普通钢筋ECC梁进行四点弯曲试验,通过比较弯曲试验结果与理论分析结果以验证UHSRRE梁受弯计算理论的合理性,基于受弯计算理论分析纵筋配筋率、ECC单轴受拉极限应变和单轴受压峰值强度对UHSRRE梁(纵筋为HRB600级钢筋)的特征弯矩(开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩)和受压区高度的影响.研究表明:UHSRRE梁的耐久性能和能量耗散能力有望得到提高;基于UHSRRE梁受弯计算理论得到的结果与受弯试验结果吻合良好;随配筋率增加,UHSRRE梁的屈服弯矩、极限弯矩和对应的受压区高度明显增大;ECC的单轴受拉极限应变越大,UHSRRE梁受弯产生的裂缝数量越多,但特征弯矩和受压区高度变化很小;随ECC单轴受压峰值强度的增大,受压区高度显著减小,屈服弯矩和极限弯矩提高不明显.