聚丙烯纤维增强混凝土拉压比试验

针对聚丙烯纤维对混凝土强度和拉压比影响的问题,采用标准试验方法,对不同纤维掺量和不同纤维长度的混凝土进行立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验.结果表明,聚丙烯纤维混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的预测模型与试验结果吻合程度较高;聚丙烯纤维混凝土拉压比在纤维掺量为0~0.1%之间递增,在纤维掺量为0.1%~0.25%之间递减;6 mm聚丙烯纤维混凝土拉压比与基准混凝土拉压比相比略有下降,12 mm聚丙烯纤维混凝土拉压比比基准混凝土提高了5.5%,聚丙烯纤维可以显著改善混凝土脆性破坏形态,提高混凝土韧性.

钢纤维增强超高强混凝土拉压比试验研究

在超高强混凝土(C100级)中掺入螺纹型钢纤维,通过立方体抗压强度与劈裂抗拉强度试验,研究钢纤维对超高强混凝土增强增韧效果和拉压比性能的影响.立方体试件尺寸为100mm×100mm×100mm,钢纤维掺量为0、0.50%、0.75%、1.00%、1.50%.试验结果表明,掺入钢纤维后,超高强混凝土立方体试件裂缝开展路径较多,裂而不散,坏而不碎,抗压韧性显著增强;抗压强度提高10.6%～15.5%,劈裂抗拉强度提高38.2%～91.9%;掺入钢纤维的超高强混凝土拉压比为0.060 5～0.084 6,拉压比提高24.08%～73.46%.提出了钢纤维超高强混凝土立方体抗压强度与劈裂抗拉强度预测模型,预测值与试验值误差分别在±1.79%、±17.84%范围内.掺入钢纤维可使超高强混凝土脆性大、韧性小的缺点得到显著改善.

细观介质拉压比对岩石破坏过程的影响

通过应用岩石破裂过程分析系统RFPA2D,模拟了不同细观单元拉压比的岩石试件在单轴压缩试验下的破坏过程,分析了细观介质拉压比对岩石破坏过程中的力学行为和破坏机理的影响。结果表明,随着拉压比的提高,岩石的整体抗拉强度和残余强度逐渐降低,同时岩石的宏观破坏形式也由剪切破坏向拉伸破坏转变。当拉压比低于某一确定值时,拉压比对岩石的变形行为影响很小。

混杂纤维增强高性能混凝土拉压比试验研究

研究了揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和拉压比的影响．参照国家标准和试验方法，按不同的纤维掺量设计了9组混杂纤维增强高性能混凝土试件以及3组钢纤维增强高性能混凝土对比试件和1组普通高性能混凝土对比试件，进行了大量立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验研究，并对拉压比进行回归分析．结果在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维后：对抗压强度影响不明显，但可使抗拉强度提高10％～30％，使拉压比增大到0．06～0．068；钢纤维体积掺量为0．8％、聚丙烯纤维体积掺量为0．11％时，混杂纤维增强高性能混凝土拉压比为0．068；混杂纤维增强高性能混凝土的劈裂抗拉试验为近似于延性断裂破坏．结论掺加适量钢纤维和聚丙烯纤维后，高性能混凝土的抗拉强度和拉压比均有不同程度的提高，这有利于提高高性能混凝土的抗裂性能和抗震性能．

聚乙烯醇纤维水泥基复合材料拉压比试验研究

立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验,是研究聚乙烯醇纤维对水泥基复合材料拉压比性能影响的最直接的方法。立方体试件的尺寸为100mm×100mm×100mm,PVA纤维掺量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%,粉煤灰掺量为30%、50%。试验结果表明,掺入PVA纤维对立方体抗压强度影响不显著,而劈裂抗拉强度则提高了42.64%～135.12%,拉压比提高36.82%～134.27%;30%粉煤灰掺量的水泥基复合材料比50%粉煤灰掺量的水泥基复合材料抗压强度高20%以上,但对劈裂抗拉强度影响不明显。PVA纤维水泥基复合材料立方体抗压试块裂缝开展路径较多,不易破碎,抗压韧性显著增强。

钢纤维混凝土的拉压比试验

考虑钢纤维体积率、混凝土基体强度和钢纤维类型等参数,采用标准试件150 mm×150 mm×150 mm的立方体进行抗压和劈裂抗拉试验,分析各因素对混凝土拉压比的影响.结果表明:钢纤维能提高混凝土立方体抗压强度和劈拉强度,显著改善混凝土受压和受拉破坏形态,使其保持良好的整体性;钢纤维的加入能提高混凝土的拉压比,且拉压比随钢纤维体积率的增加而逐渐加大,增幅最大达到27.4%;钢纤维混凝土的拉压比随基体强度提高而减小,但对比素混凝土降幅明显减小;波纹形钢纤维和端钩形钢纤维均能提高混凝土的拉压比,波纹形钢纤维优于端钩形钢纤维,而螺纹形钢纤维最差,降低了混凝土的拉压比.

不同外加剂对PHC桩混凝土拉压比的影响研究

以广东宏基集团管桩生产配合比为基本参照,分别掺入萘系、聚羧酸、氨基磺酸盐和磺化丙酮,通过测定混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和对混凝土耐久性的研究,分析了四种不同减水剂对PHC桩混凝土拉压比的影响。结果表明:随着减水剂掺量的增加,混凝土的抗压强度增大;随着出釜后放置时间的延长,劈裂抗拉强度增大,拉压比增大;不同减水剂作用下,掺磺化丙酮的抗压强度最高而掺聚羧酸的最低,掺聚羧酸的拉压比最大而掺磺化丙酮的最小。因此,掺聚羧酸的PHC桩混凝土脆性最小,抗裂耐打性最好;掺磺化丙酮的PHC桩混凝土脆性最大,抗裂耐打性最差。

砂轻页岩集料混凝土拉压比及其变形性能试验

为研究砂轻页岩集料混凝土的基本力学性能,制作了10组立方体标准试块和10组棱柱体标准试块,测试了试块立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和泊松比,考察了试块破坏过程与破坏形态,分析了天然砂取代率对砂轻页岩集料混凝土力学性能的影响。试验表明:砂轻页岩集料混凝土的破坏形态与普通混凝土不同;随着天然砂取代率的增加,砂轻页岩集料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、拉压比呈总体增加趋势;通过回归分析,提出的砂轻页岩集料混凝土劈裂抗拉强度与天然砂取代率之间的关系式简单实用,精度较高;随天然砂取代率的增加,砂轻页岩集料混凝土的弹性模量逐渐增加,而泊松比则相反;通过引入取代率影响参数,建立了砂轻页岩集料混凝土拉压比-泊松比曲线方程,计算曲线与实测曲线吻合良好。

改性混凝土的拉压比与折压比分析

为研究改性混凝土的最佳延性与韧性组合,本文以橡胶颗粒(RP)、玄武岩纤维(BF)和粉煤灰(FA)的掺量为因素,拉压比和折压比为指标,对橡胶玄武岩纤维粉煤灰改性混凝土正交测试结果进行系统分析。结果表明:随着RP掺量与FA掺量的增加,拉压比均逐渐减少,折压比均先减小后增大;随着BF掺量的增加,拉压比增加,折压比先增加后略有减少。BF掺量对拉压比的影响最大,RP掺量为折压比的一般显著因子。改性混凝土的最佳组合:RP、BF、FA掺量分别为5%、6%、10%。研究结果可为相关改性混凝土研究提供参考。

混杂纤维对高性能混凝土拉压比的影响

现代社会对建筑物的使用功能和耐久性要求越来越高,高层建筑、大跨度桥梁、深海钻井平台、水下隧道等,这些工程对混凝土强度和耐久性提出了更高的要求,因此,高性能混凝土获得了广泛的应用。在实际的工程建设过程中,混杂纤维对高性能混凝土的拉压比会造成不同的影响,需要对其展开有效的研究,从而保证混凝土的施工质量,提高施工效率。

高弹模PVA纤维超高强混凝土拉压比试验研究

本文在超高强混凝土(C100)中掺入高弹模PVA纤维,通过立方体抗压强度与劈裂抗拉强度试验,研究PVA纤维对超高强混凝土增强增韧效果和拉压比性能的影响。立方体试件尺寸为100×100×100 mm,PVA纤维掺量为0%、0.17%、0.25%、0.34%、0.5%。试验结果表明,掺入PVA纤维后,超高强混凝土立方体试件裂缝开展路径较多,裂而不散,坏而不碎,抗压韧性显著增强;掺入PVA纤维后,超高强混凝土立方体抗压强度提高2.9%～8.2%,劈裂抗拉强度提高21.8%～46.7%;掺入PVA纤维的超高强混凝土拉压比为0.0562～0.0661,拉压比值提高15.30%～35.61%。掺入PVA纤维可使超高强混凝土脆性大、韧性小的缺点得到显著改善。

单端钩及多端钩型钢纤维混凝土拉压比的影响因素分析

通过混凝土立方体抗压强度和劈拉强度试验,系统研究了基体强度等级(C25~C80)、钢纤维掺量(20~110 kg/m^(3))、钢纤维外形(3D单端钩型与4D、5D多端钩型)、钢纤维长径比(65~100)以及钢纤维长度(35~60 mm)对混凝土拉压比的影响。结果表明,混凝土基体强度越大,脆性特征就越明显,但加入钢纤维可以提高混凝土的拉压比,改善脆性破坏特征;混凝土的拉压比随着钢纤维掺量、长径比的提高而增大,其中钢纤维掺量的提高最为显著;而钢纤维长度的变化对拉压比的影响较小;4D及5D多端钩型钢纤维可以更好地与基体锚固,在提高混凝土拉压比方面优于3D型单端钩型钢纤维。

正交法分析再生混凝土的拉压比与折压比

以再生骨料替代率、粉煤灰替代率和钢纤维体积率为因素,拉压比和折压比为指标,对再生混凝土正交试验结果进行直观分析、极差分析、层次分析、因素指标分析和方差分析。结果表明:钢纤维体积率对拉压比有显著影响,其次是粉煤灰替代率,最后是再生骨料替代率;钢纤维体积率对折压比有一般显著影响,再生骨料替代率次之,粉煤灰替代率的影响最小。随着再生骨料替代率的增加,拉压比减少,折压比先增大再减小后增大;随着粉煤灰替代率的增加,拉压比和折压比均先增加后减少;随着钢纤维体积率的增加,拉压比和折压比均增加。再生混凝土的最佳组合为A4B3C4,即再生骨料替代率为100%,粉煤灰替代率为20%,钢纤维体积率为1.8%。

聚羧酸减水剂合成因素对混凝土拉压比及初裂时间的影响

通过实验,以混凝土28d的拉压比大小为评价混凝土抗裂性能的优劣,分析了合成聚羧酸减水剂的羧基、氨基、磺酸基、羟基、酯基等各官能团比例,聚醚支链的长短,减水剂分子量大小等因素对混凝土抗裂性能的影响。初步探讨了聚羧酸减水剂提高混凝土抗劈裂性能机理。

次生孔隙缺陷对混凝土拉压强度影响试验研究

混凝土内部次生孔隙缺陷对其拉压强度影响显著。运用多种尺寸的EPS颗粒模拟混凝土内部的次生孔隙率与孔径分布,对不同次生孔径及孔隙率下的混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度进行了研究,并基于灰色关联度理论开展了次生孔隙率和孔径对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的关联性分析。研究结果表明:混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均随着次生孔隙率的增大呈近似线性下降趋势。混凝土抗压强度随着次生孔径的增大而下降,而劈裂抗拉强度则随着次生孔径的增大呈先降后增趋势,且孔径为4 mm时降幅达到最大值。随着次生孔隙率的增大,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的降幅均增大。灰色关联度分析结果表明,相较于次生孔隙率,次生孔径对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响更为显著。

套筒灌浆搭接及对接接头高应力反复拉压试验

为比较套筒灌浆搭接及对接接头间力学性能差异,进行了41个搭接接头和20个对接接头的单拉及高应力反复拉压试验。结果表明:单拉及高应力反复拉压时,两种接头均能实现最大力下总伸长率大于6%、延性系数大于4,强度基本满足规范要求;高应力反复拉压后单拉时,两种接头承载力均有所提高,但接头初始刚度和延性下降;防偏转措施可减少搭接接头残余变形,但其约束刚度有限,搭接接头残余变形略大于对接接头,防偏转搭接接头及对接接头残余变形基本满足规范要求;高应力反复拉压后单拉时,搭接接头套筒中部截面在加载前期纵向受拉、环向受压,加载后期纵向受压、环向受拉,对接接头套筒加载过程中均为纵向受拉、环向受压;高应力反复拉压结束后单拉时,防偏转、不防偏转搭接接头套筒中部截面近钢筋侧最大纵向拉应变分别为对接接头的0.10~0.39倍、0.13~0.18倍,最大环向压应变分别为对接接头的0.09~0.49倍、0.02~0.32倍,搭接接头对套筒材性要求较低;钢筋直径相同时搭接接头材料成本较对接接头降低约35%。

基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法

为了研究装配式混凝土箱体挡墙结构在水压力和土压力共同作用下的受力机理,提出了一种基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法.以体积和应变能为优化目标,采用Tosca软件对数值模拟得到的主要受力骨架进行拓扑优化.构建拉压杆模型,结合箱体挡墙结构的破坏机理,分析并推导出侧墙受压、临水面挡墙和集束连接受拉3种主要破坏模式的承载力公式.实际工程对比分析结果表明:进行900次模型优化后,优化形态和应变能基本保持不变;基于拉压杆模型的装配式混凝土箱体挡墙结构的承载能力低于规范值和有限元模拟值,但误差均保持在16%范围内,从而验证了该方法的合理性.

焊接锚垫板锚固区拉压杆模型及配筋设计

针对焊接锚垫板齿板锚固区配筋,提出了一种锚固区新型拉压杆模型。首先对齿板锚固区6种典型效应、主应力迹线以及力流平衡关系进行分析并建立新型拉压杆模型,其次通过美国国家公路与运输官员协会(American Association of State Highway and Transportation Officials,AASHTO)Load-and-resistance Factor Design Bridge Design Specifications、Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary(ACI 318-19)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018)和欧洲设计建议Practical Design of Structural Concrete进行拉压杆模型参数定量化设计,根据拉压杆几何关系推导出焊接锚垫板齿板锚固区劈裂力计算式,利用有限元分析,拟合出焊接锚垫板下齿板锚固区劈裂力合力重心计算式。最后通过算例分析,按本文建议的拉压杆方法进行焊接锚垫板齿板锚固区结构配筋设计,能较好地控制锚下典型效应问题,相比《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018)给出的设计方法,拉压杆模型法能较好地反映结构传力机制且具备可行性和可应用性,可为焊接锚垫板齿板锚固区配筋设计提供参考。

基于能力保护的新型拉压双向限位装置设计方法研究

为保护通航渡槽结构缝之间止水不被破坏,提出替代止水受力的新型拉压双向限位装置.此装置力学特征类似销轴耳板连接结构,此类结构有多重破坏模式的弱点.为克服此弱点,结合《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)中销轴耳板连接结构设计方法,在该装置的静力设计中,基于能力保护的设计思想提出了以单一销轴弯曲破坏为该装置破坏模式的设计方法.基于实体有限元数值模拟,分析了加载过程中此装置整体与各部件的受力-变形曲线特点.结果表明:以外荷载-整体变形量曲线不出现塑性特征为依据,判定装置的静力承载力大于设计外荷载、设计方法偏于安全;通过销轴的外荷载-弯曲变形量曲线与限位装置的外荷载-整体变形量曲线显现的非线性特征相一致以及板的外荷载-整体变形量曲线在加载过程中基本保持线性状态,说明板是被保护构件、装置破坏模式为单一的销轴弯曲破坏.研究结果表明此设计方法现实可行.

挤压AM80-(0.2Sr)镁合金准静态载荷拉-压变形力学响应行为及其不对称性研究

通过室温条件下的准静态拉伸和压缩试验,研究了挤压AM80-(0.2Sr)镁合金拉伸和压缩变形的力学响应行为及不对称性,并探讨了Sr元素对力学响应行为的影响。结果表明:挤压AM80和AM80-0.2Sr镁合金均具有显著的拉-压变形不对称性。挤压AM80和AM80-0.2Sr的拉伸与压缩的屈服强度比b分别为2.06和2.28,拉伸与压缩的极限强度比c分别为0.78和0.81,且拉伸应变硬化率大幅低于压缩变形。此外,在拉伸变形过程中,两镁合金试样均出现了明显的动态应变时效,其锯齿波动由C型逐渐演变为B型。相较于压缩变形,两种镁合金试样在拉伸变形过程中的动态应变时效更明显。适量添加Sr元素有利于提升拉伸的屈服强度和极限强度,但会降低断裂应变以及压缩的屈服强度和极限强度,并抑制拉伸变形过程中的动态应变时效。两种镁合金的断裂失效机制均为微裂纹的形核和穿晶扩展,微裂纹优先在变形较为严重且出现孪晶交叉的晶界处形核,然后沿与拉伸载荷夹角约为45°的方向扩展,直至贯穿多个晶粒。