考虑纤维分布的钢纤维自密实混凝土抗折模拟

考虑纤维在自密实混凝土中的分布,提出一种用于模拟钢纤维自密实混凝土(SFRSCC)抗折性能的数值方法 .首先,采用基于流体动力学的方法模拟新拌SFRSCC的浇筑过程,以确定钢纤维的分布;然后,基于钢纤维在SFRSCC试件中的分布,考虑钢纤维取向角度对钢纤维拔出响应的影响,建立由混凝土基体和钢纤维组成的SFRSCC细观有限元模型;最后采用提出的数值方法对SFRSCC梁试件的浇筑过程和抗折试验进行细观模拟.模拟结果与试验结果吻合良好,说明提出的数值方法能够模拟SFRSCC的抗折性能.

高温后钢纤维自密实混凝土动、静态力学性能研究

为探索高温对钢纤维自密实混凝土(SFRSCC)的动、静态力学性能的影响,对常温(25℃)和不同温度(200、400、600、800℃)热处理后的SFRSCC进行动、静态力学性能试验,结合LS-DYNA软件与HJC本构模型进行数值模拟分析。结果表明:随着温度等级的提高SFRSCC的静态抗压强度先增大后减小,在200℃时达最大值66.9 MPa;在同等级冲击荷载作用下,随着温度等级的提高,SFRSCC的动态抗压强度先增大后减小,并在200℃时达到最大;SFRSCC的动态抗压强度随冲击荷载等级的增加而增大,动态强度增长因子随应变率的增加而增大;模拟与试验的破坏形态具有一致性。

硫酸盐侵蚀下钢纤维自密实混凝土表面损伤层变化研究

文章制备了两组钢纤维自密实混凝土试件,将其浸泡在不同浓度的硫酸盐溶液中,浸泡后测试钢纤维自密实混凝土的静力受压弹性模量,并观察其表面损伤层裂缝,计算弹性模量损失率、锈蚀深度、锈蚀率,确定表面损伤层变化的物理量。试验结果表明,在侵蚀时间超出8 d前,钢纤维自密实混凝土表面锈蚀深度与锈蚀率增长较缓慢,但是当锈蚀时间超出8 d后,钢纤维自密实混凝土表面锈蚀深度和锈蚀率快速增长,为实际中钢纤维自密实混凝土防护提供了一定的参考。

钢纤维自密实混凝土工作性能及抗压强度试验研究

采用坍落流动度试验、J-环试验检测了新拌钢纤维自密实混凝土的工作性能,研究了混凝土强度等级、钢纤维掺量对拌合物黏度、填充性能、自流平性能及间隙通过性的影响规律;通过混凝土立方体抗压试验,探讨了不同钢纤维掺量时自密实混凝土28d抗压强度变化规律。研究结果表明:钢纤维的掺入虽会降低自密实混凝土的工作性能,但选取合理的试验配合比及正确的搅拌方法,同样能够配制出满足施工要求的钢纤维自密实混凝土。钢纤维会小幅提高自密实混凝土的抗压强度,且随钢纤维掺量的增加而增加。

玄武岩纤维自密实混凝土流变性能研究

文章利用Bingham模型和自密实混凝土坍落拓展度之间的关系,研究了不同体积掺量和不同长径比短切玄武岩纤维对C45自密实混凝土流变性能的影响,计算得到不同条件下纤维自密实混凝土的屈服应力和塑性黏度。结果表明,Bingham模型可以作为判别玄武岩纤维自密实混凝土流变性能的重要依据。

纤维自密实混凝土综述

综述了纤维自密实混凝土中所添加的常用的纤维种类和几何及物理参数,以及纤维对自密实混凝土工作性能、力学性能包括的影响。简单介绍了国内外测试自密实混凝土工作性能的试验方法。力学性能包括抗压强度、抗拉强度、劈拉强度、韧性等。最后,提出了当前研究存在的一些问题和将来的研究方向。

钢纤维自密实混凝土抗冻性能试验研究

通过快速冻融试验,研究了不同冻融次数下钢纤维自密实混凝土的冻融破坏特征,分析了不同钢纤维掺量(体积掺量为0.2%、0.4%、0.6%)不同基体强度(C30、C40、C50)条件下,自密实混凝土的质量损失、动弹模量以及抗压强度等变化规律。研究结果表明,在冻融循环试验中不同钢纤维掺量,不同钢纤维掺量、不同强度的自密实混凝土表现出的抗冻性大小依次为0.6%>0.4%>0.2%,C50>C40>C30。掺入钢纤维和增加基体强度可以有效提高自密实混凝土的抗冻性能。

PP单丝纤维自密实混凝土强度与抗渗性能

采用力学试验、渗水标号试验、渗水高度试验和氯离子渗透试验研究了聚丙烯(PP)单丝纤维自密实混凝土强度、抗渗性能,通过扫描电镜观察了纤维自密实混凝土的微观结构,从材料的组成结构和断裂力学原理上分析了PP单丝纤维对自密实混凝土强度以及抗渗性能的影响机理。结果表明:当PP单丝纤维自密实混凝土体积掺量不超过0.15%时,PP纤维自密实混凝土具有较好的抗渗性能,渗水标号大于S 35;PP单丝纤维体积掺量不超过0.1%时,自密实混凝土的强度和抗水渗性能随着纤维体积掺量的增加而提高,电通量有所增加,而当体积掺量超过0.15%后,强度仍然有增长,电通量急剧增加;与普通自密实混凝土相比,0.10%单丝PP纤维自密实混凝土具有较好的强度特性和抗渗性能,28d弯拉强度提高16.4%,28d劈裂强度提高13.4%,56d氯离子渗透电通量为919C,渗水高度减少57%。

钢筋-纤维自密实混凝土梁受弯性能与承载力分析

通过四点弯曲试验得到钢筋－纤维自密实混凝土梁式构件的荷载－跨中挠度曲线、荷载－纵筋应变曲线和破坏形态，对梁式构件的受弯承载力及纤维与钢筋的混杂效应进行了分析。结果表明：钢纤维的加入使钢筋－纤维自密实混凝土梁式构件的抗弯承载力提高了10％～42％。考虑钢纤维跨越裂缝的传力机理及分布情况提出了钢筋－纤维混凝土梁式构件受弯承载力计算公式，并与ACI 544和CECS 38：2004的公式进行了对比，计算结果表明：文中建议公式计算的受弯承载力与试验结果最为接近，可用于钢筋－纤维自密实混凝土梁式构件的受弯分析与设计。

钢纤维自密实混凝土梁抗弯性能的数值模拟方法

钢纤维自密实混凝土梁的抗弯性能与钢纤维的取向有密切关系,而基于钢纤维取向对其抗弯性能进行的数值模拟研究较少。借助Moldex3D软件模拟并分析了浇筑完成后钢纤维的取向概率,在此基础上由Final-v11有限元软件建立钢纤维自密实混凝土梁模型并进行数值计算,通过与试验对比结构的荷载位移曲线、裂缝开展过程等方面,验证了该数值模拟方法的有效性。由变参数研究表明,当浇注位置由梁端向跨中移动时,梁的开裂荷载几乎不变,极限荷载和抗弯刚度的减小幅度不断增大。

钢纤维自密实混凝土疲劳寿命预测不确定分析的证据理论方法

针对钢纤维自密实混凝土疲劳寿命预测中存在诸如材料参数、试验数据、模型不确定等各种不确定性来源,造成疲劳寿命预测困难、预测不准确等问题,本文建立了基于S-N曲线的混凝土疲劳寿命预测不确定性模型,考虑模型参数的认知不确定性,提出了一种基于证据理论的混凝土疲劳寿命预测不确定性分析方法。选取0.5%钢纤维掺量的钢纤维自密实混凝土弯曲疲劳试验数据,采用证据理论和微分演化算法来完成各级应力水平下不确定性的量化和传播;通过与实际疲劳寿命和概率理论方法的预测结果进行比较分析,验证了该方法对钢纤维自密实混凝土疲劳寿命预测不确定性分析的有效性和可行性。

多因素作用下钢纤维自密实混凝土的中性化研究

通过对承载钢纤维自密实混凝土在CO2、酸雨、CO2和酸雨共同作用下的中性化试验,研究分析了钢纤维自密实混凝土所承受的应力水平和钢纤维掺量对中性化的影响规律。试验研究表明,弯曲拉应力加速了钢纤维自密实混凝土的中性化,应力水平越高,加速作用越明显;而弯曲压应力对钢纤维自密实混凝土的中性化有减缓作用;在一定范围内,钢纤维掺量越大,自密实混凝土中性化深度越小;CO2与酸雨的共同作用对钢纤维自密实混凝土中性化存在着一定的耦合效应,但应力水平和钢纤维掺量对耦合效应均无显著影响。

混杂纤维自密实混凝土简支梁高温后剩余承载力试验与计算

近年来建筑火灾频发,而随着自密实混凝土在建筑工程中的广泛应用,开展自密实混凝土以及纤维自密实混凝土抗火性能的研究已变得尤为重要。针对自密实混凝土的抗火功能,研究了钢纤维、结构性PP纤维以及细PP纤维对高温作用后自密实混凝土简支梁剩余承载力的影响,并推导了一种考虑混杂纤维作用的简支梁高温后抗弯承载力计算模型,以期通过对纤维自密实混凝土构件高温后剩余承载力的量化与预测,为火灾后结构的维修和加固提供参考与依据。

聚丙烯纤维自密实混凝土的研究及应用

主要论述聚丙烯纤维免振自密实混凝土的研究 ,包括原材料的选择和性能研究。

C30玄武岩纤维自密实混凝土配制试验

在考虑混凝土工作性能和力学性能的条件下进行玄武岩纤维自密实混凝土配合比设计.通过正交实验法进行C30玄武岩纤维自密实混凝土配合比优选,从而得到C30玄武岩纤维自密实混凝土的最优配合比.

微细钢纤维自密实混凝土二次配合比设计新方法

将微细钢纤维自密实混凝土(MSFRSCC)视作由满足一定填充能力和抗离析性能要求的基础自密实混凝土(SCC)与微细钢纤维净浆组成.在此基础上提出了采用基础SCC和钢纤维净浆制备MSFRSCC的二次配合比设计方法,并通过坍落扩展度和纤维特征值来确定该方法的适用范围,获得了MSFRSCC基本力学性能随纤维特征值变化的规律.结果表明:基于基础砂浆流变参数制备基础SCC,同时基于净浆平均裹浆厚度确定钢纤维净浆用量来最终制备MSFRSCC的方法,能够满足对MSFRSCC强度和工作性的预期;当纤维特征值不大于70.0%时,二次配合比设计方法能保证MSFRCC的工作性要求,且MSFRSCC的力学性能与纤维特征值线性相关度较高,可以基于基础SCC来预测其力学性能.

钢纤维自密实混凝土梁抗弯性能试验研究

对自密实混凝土和钢纤维自密实混凝土梁进行了静力抗弯性能系列试验。研究表明,自密实混凝土梁的承载能力与破坏特征和振实混凝土梁相近,钢纤维自密实混凝土梁具有良好的抗弯性能、阻裂性能和变形性能,其承载能力和振实混凝土梁相比有较大提高。

不同掺量钢纤维自密实混凝土梁的抗弯性能有限元分析

根据理论计算与试配获得了不同掺量的钢纤维自密实混凝土配合比,由混凝土力学性能试验得到各配合比下混凝土的力学性能指标,并以实测材料参数为依据,通过ANSYS有限元模型,分析不同钢纤维掺量的钢筋自密实混凝土梁的抗弯性能及裂缝分布,并找到最佳钢纤维自密实混凝土配合比,为工程实践提供参考.计算结果表明,掺钢纤维的钢筋自密实混凝土梁,其开裂荷载、屈服荷载、弯曲韧性及结构刚度与普通钢筋自密实混凝土梁相比得到提升,并且实际极限荷载也能得到相应改善.

高掺量钢纤维自密实混凝土梁抗弯性能分析

通过不断试配,获得体积掺量为3.0%的高掺量钢纤维自密实混凝土的配置方法,并在混凝土力学性能测试中得到相应配合比下混凝土的力学性能指标。利用ANSYS有限元软件,对所设计的试验梁以实测材料参数为依据进行数值模拟。计算结果表明,体积掺量为3.0%的钢纤维钢筋自密实混凝土梁与普通钢筋自密实混凝土梁相比,其开裂荷载、屈服荷载、弯曲韧性及结构刚度得到明显提升。通过对3.0%的高掺钢纤维自密实钢筋混凝土梁与普通钢筋自密实混凝土梁在裂缝宽度随荷载的变化规律及同一截面不同高度处混凝土应变的分布情况的对比分析,发现钢纤维具有良好的阻裂作用,并能有效提高混凝土的极限拉应变。

钢纤维自密实混凝土弯曲疲劳性能研究

为了研究钢纤维自密实混凝土的弯曲疲劳性能,采用威布尔函数对疲劳寿命进行了概率分析,建立了在不同失效概率下的P-S-N疲劳方程,对钢纤维自密实混凝土的疲劳性能进行了分析。结果表明,钢纤维自密实混凝土的疲劳寿命符合两参数威布尔分布,与普通混凝土相比,钢纤维自密实混凝土的疲劳性能明显增强。