低次数疲劳加载下短切钢纤维对碳纤维织物增强混凝土力学性能的影响

为了研究低次数疲劳加载下短切钢纤维对碳纤维织物增强混凝土(C-TRC)力学性能的影响,通过万能试验机对不同短切钢纤维掺量(0vol%、0.5vol%、1.0vol%)的试件进行低次数疲劳加载实验和疲劳加载前后的准静态拉伸试验,并结合数字图像相关分析得到拉伸状态下裂纹与应变分布。结果表明:添加短切钢纤维能够增大C-TRC的拉伸强度、杨氏模量和韧性,降低试件的能量耗散及剩余累积应变,增加裂纹条数和裂纹宽度。疲劳荷载能够降低C-TRC的刚度、极限强度、峰值应变及韧性,加快C-TRC的破坏。添加短切纤维能够降低疲劳加载造成的性能损耗,且0.5vol%掺量的增强效果最佳。基于现有的剩余强度-剩余刚度关联模型和实验数据,改进了强度退化模型,对实验数据进行拟合并与现有模型进行对比,其结果与实验数据吻合更好。该成果对于织物增强混凝土(TRC)疲劳性能的评价具有指导意义。

钢纤维TRC薄板的常温及高温后弯曲力学性能

该文将短切钢纤维掺入纤维编织网增强混凝土(TRC)薄板中,通过四点弯曲试验,比较了短切钢纤维的长径比和掺量对TRC薄板常温下及高温后弯曲性能的影响。高温处理采用可实现程序控温的高温炉,按ISO834国际标准升温曲线进行加热,高温处理时间为0.5 h或1.0 h。结果表明,外掺钢纤维有助于提高TRC薄板常温下的承载力和初裂后刚度,钢纤维长径比对TRC薄板的承载力和变形能力影响不大,钢纤维掺量为1.0%的TRC薄板承载力提高了61%。随着高温作用时间变长,TRC薄板承载力大幅下降,连续贯穿裂缝数目大量减少,1.0 h高温后几乎丧失多缝开裂的破坏特征。无论在常温下或高温处理后,钢纤维体积掺量1.0%的TRC薄板均具有相对较好的力学性能。