超短异型钢纤维高强混凝土力学特性及超声检测的试验研究

通过对比试验研究钢纤维高强混凝土力学性能 ,初步揭示了超短异型钢纤维高强混凝土力学性能的规律 ,并归纳出了相关纤维强度特征系数 ;通过超声测试分析 ,得出了钢纤维混凝土超声波速与纤维掺入量的关系。

超短异型钢纤维高强混凝土性能研究

本文通过对比试验研究 ,探讨了超短异型钢纤维高强混凝土的力学性能和超声波速。证明超短异型钢纤维高强混凝土可以解决钢纤维混凝土的搅拌均匀问题 ,并且适应现代化施工要求 ,从而可改善高强混凝土的抗拉抗剪强度 ,提高混凝土韧性 ;提出了采用超声测试技术可以推断钢纤维的掺入量和分布的观点。

高强钢管超高性能混凝土短柱轴压承载力性能试验研究

为研究高强钢管内填超高性能混凝土(UHPC)的钢管混凝土短柱轴压性能,该文设计22根高强钢管UHPC短柱进行轴压试验,从破坏模式、荷载-纵向应变关系对试件的轴压性能进行对比分析,旨在通过径厚比、混凝土强度、截面类型等变化来探究高强钢管UHPC短柱的实际承载力性能差异.试验结果表明:高强钢管UHPC短柱的轴压性能受径厚比、混凝土强度影响较大;试件承载力随钢管壁厚增加而增加,但相同钢管直径和不同钢管直径增幅呈现不同规律.该文从延性、核心混凝土强度提高程度两个角度进行分析并提出高强钢管混凝土试件的相关参数设计建议.最后,将高强钢管UHPC短柱的轴压试验承载力结果与国内外规范GB 50936—2014、AIJ计算承载力结果进行对比,并基于极限平衡理论推导出高强圆钢管UHPC试件的轴压承载力计算公式,同时结合该文试验数据对其进行验证,证明了公式的准确性.

高强型钢超高性能混凝土短柱轴压性能试验及其有限元分析

为研究高强型钢超高性能混凝土短柱的轴压性能,对试件进行了轴心受压试验,设计参数包括配钢率、箍筋间距和箍筋形式。观察了试件的轴压破坏过程,获得了破坏形态及轴向荷载-位移曲线,分析了承载能力、变形能力、刚度等轴压性能指标,以及超高性能混凝土、纵筋、箍筋和型钢的应变发展规律。在试验研究基础上,采用ABAQUS建立了高强型钢超高性能混凝土短柱轴压性能有限元分析模型,计算结果与试验结果吻合较好,进而进行了参数分析。结果表明:试件发生的是典型轴压破坏,中部表面出现“锯齿形”裂缝;轴向荷载-位移曲线会出现2次荷载峰值;箍筋间距减小时,试件的承载能力和变形能力均提高,但刚度退化速率没有显著变化;配钢率增大时,试件的承载能力提高,变形能力先增大后减小,刚度退化变缓;型钢强度增大时,试件的承载能力和变形能力均提高,提高速度先快后慢;超高性能混凝土抗压强度增大时,试件的承载能力提高,变形能力降低;超高性能混凝土受拉能够达到峰值应变;纵筋在极限点之前发生受压屈服;箍筋在极限点时应变不足屈服应变的1/3,但在破坏点前达到受拉屈服;型钢翼缘在极限点前后发生屈服,腹板屈服晚于翼缘。

超短钢纤维高强混凝土静力与动力抗压特性对比试验及分析

采用长度9mm、直径约0.45mm的平直型超短钢纤维 ,配制了钢纤维体积含量0%、3%和6%的钢纤维高强混凝土 ,对它们进行了准静态的压缩试验和冲击压缩试验 ,得到两种材料在不同应变速率下的全过程应力应变曲线 ,对比分析了静态和动态条件下钢纤维含量对超短钢纤维高强混凝土的影响。

纤维超高强混凝土框架短柱抗震性能的试验研究

通过对12根超高强纤维混凝土框架短柱在低周反复荷载作用下的力学性能进行试验,分析了影响纤维超高强混凝土短柱位移延性的因素,探讨了其变形与耗能能力。将试验结果与普通高强混凝土短柱试验结果相比较,结果表明在超高强混凝土短柱中掺入纤维是解决超高强混凝土短柱脆性大、延性差的一个有效的途径。

超短钢纤维增强混凝土压剪破坏试验研究

为了研究超短钢纤维混凝土在压剪复合载荷下的破坏机理,分别加工了纤维体积含量为0、1.5%和3%、边长为7 cm的立方体试块,振动成型、脱模和标准养护后,在材料试验机上采用不同倾角的楔形剪切夹具,开展了静态载荷下的压剪损伤破坏试验研究,点绘了3种类型钢纤维混凝土的抗剪断曲线τ~σ,得出各自剪切强度指标（黏聚力C和内摩擦角准）,并探讨了试件强度与纤维体积含量之间的关系,可为工程设计和选材提供一定的参考。

高含量超短钢纤维混凝土初探

钢纤维长径比是影响纤维增强率的一项重要指标 ,通常情况下 ,长径比越大 ,增强率越高。但大长径比的钢纤维掺入混凝土后不易搅拌 ,特别是当纤维含量大于2%时 ,很难搅拌成型。通过配制小长径比钢纤维混凝土 。

钢纤维高强与超高强混凝土的性能与工程应用

现代建筑要求全新、性能卓越的建筑材料，要求开发轻质而高强的材料，并具有良好的塑性和韧性，钢纤维高强和超高强混凝土的出现正满足了以上要求，文章主要介绍钢纤维高强和超高强混凝土的发展前景及国内外对其本构模型、性能的最新研究成果，并从降低工程造价，拓宽工程应用范围等方面，进一步探讨钢纤维高强和超高强混凝土在建筑工程领域的应用。

桥面抢修用超快硬超短钢纤维混凝土的研究

普通混凝土桥面和汽车通行频率较高的国道桥面运行中发生的一些混凝土裂缝、破碎、脱落和凹面等问题 ,严重影响了桥面往来的平稳行驶 ,往往需要及时抢修 ,我们研究的超快硬超短钢纤维混凝土具有轻、强、巧。

掺粉煤灰、硅粉的超短超细钢纤维超早强混凝土强度研究

本文在超短超细钢纤维超早强混凝土基础上,通过掺入粉煤灰、微硅粉等质量取代部分水泥的方式,考察其对超短超细钢纤维混凝土施工性、抗压及抗折强度的影响。研究结果表明,掺入粉煤灰可改善纤维混凝土的施工性,掺入硅粉则会造成施工性降低。掺入粉煤灰,会导致纤维混凝土的早期强度下降,但后期强度会有所提高。掺入硅粉,纤维混凝土的抗压、抗折强度总体上均随龄期呈增长趋势。采用粉煤灰与硅粉混掺时,超短超细钢纤维混凝土的后期抗折强度可获得最佳增强效果。

高掺量超短超细钢纤维早强混凝土的强度及弯曲韧性研究

本文考察了高掺量超短超细钢纤维对混凝土抗压强度、抗折强度以及弯曲韧性的影响,得到了强度及弯曲韧性随龄期的变化规律。研究结果表明,即使在水灰比高于素混凝土的情况下,高掺量超短超细钢纤维混凝土的早期和后期抗压、抗折强度都能明显提升,尤其是抗折强度提高更显著。过多增加超短超细钢纤维掺量,会造成纤维混凝土强度的下降,尤其是抗压强度;抗折强度早期会随纤维掺量增加而降低,但后期强度能得到快速增长。超短超细钢纤维混凝土的裂纹扩展过程较缓慢,体现出良好的韧性性质。钢纤维体积掺量从4%增加至6%时,纤维混凝土的1d^3d弯曲韧性可得到提高,但7d^28d弯曲韧性则出现降低。为使超短超细钢纤维混凝土获得最佳的强度和弯曲韧性,存在一个合理的纤维掺量范围。

方钢管约束钢筋高强混凝土超短柱抗震性能试验研究

本文进行3个剪跨比为1.5的方钢管约束钢筋高强混凝土超短柱和1个钢筋混凝土对比试件的试验研究,试验中的主要参数为轴压比(0.35,0.45和0.55)。试验结果表明,由于钢管对核心高强混凝土的约束作用和钢管的抗剪作用,方钢管约束钢筋混凝土超短柱的抗剪承载力、延性、变形能力和耗能性能明显高于钢筋混凝土超短柱。轴压为0.35的方钢管约束钢筋混凝土超短柱的破坏模式为弯曲破坏,而轴压比为0.45和0.55的方钢管约束钢筋混凝土超短柱的破坏模式为剪切破坏。随轴压比的提高,方钢管约束钢筋混凝土超短柱的抗剪承载力提高,但延性系数和极限变形能力降低。对钢管的弹塑性应力分析结果表明,水平荷载施加过程中,发生弯曲破坏试件的钢管不屈服,而发生剪切破坏试件的钢管可能在下降段屈服。根据试验结果和钢管应力分析结果建立方钢管约束钢筋混凝土柱的抗剪承载力公式,提出设计建议,可为工程实践提供参考。

自密实钢纤维细石混凝土-钢组合桥面结构的短栓钉抗剪性能试验研究

研究自密实高强钢纤维混凝土(HSFC)-钢组合桥面结构中短栓钉连接件的抗剪性能,通过对14个栓钉连接件进行推出试验,讨论了栓钉直径、保护层厚度和配筋的影响,并对破坏模式和力学性能进行分析,提出荷载-滑移曲线预测式,并给出自密实HSFC-钢组合桥面结构设计建议。结果表明:(1)使用HSFC代替普通混凝土后,推出试件破坏模式由混凝土压碎转变为栓钉剪断破坏,短栓钉抗剪强度提高了39.1%;(2)当HSFC中栓钉长径比和保护层厚度不满足现行规范要求时,仍可实现混凝土和钢板的优良协同作用;(3)栓钉直径的增大可以显著提高栓钉的抗剪强度,但HSFC混凝土板厚度对栓钉的抗剪性能影响并不明显。

桥面抢修用超快硬超短钢纤维混凝土的研究

普通混凝土桥面和汽车通行频率较高的国道桥面运行中发生的一些混凝土裂缝、破碎、脱落和凹面等问题 ,严重影响了桥面往来的平稳行驶 ,往往需要及时抢修 ,研究发现超快硬超短钢纤维混凝土具有轻、强、巧。

钢管钢纤维混凝土短柱轴压性能的有限元分析

对3根钢管混凝土试件(1根钢管混凝土短柱和2根钢管钢纤维混凝土短柱)进行轴压试验。试验结果表明:掺入钢纤维能有效提高钢管混凝土柱的延性,对其承载力的提高作用较小。在此基础上,采用有限元软件ABAQUS对钢管钢纤维高强混凝土短柱的轴心受压性能进行有限元分析,实验结果与有限元结果符合良好。对轴压短柱进行参数分析,分析钢管壁厚,混凝土强度及钢纤维含量对钢管混凝土柱力学性能的影响。研究表明:钢管壁厚对轴压短柱的承载力影响较为明显,其延性也略有提高;混凝土强度对钢管混凝土柱的承载力有一定提高,但随着强度的增大延性略有降低;钢纤维含量对轴压短柱的承载能力略有提高但对其延性的提高作用较为明显。

钢纤维混凝土抗压阻裂性能研究

为增强混凝土的抗压阻裂韧性,减少裂缝的产生,对短钢纤维及超短钢纤维混凝土进行机理分析及实验研究。研究表明钢纤维能有效增强混凝土抗压强度,增加混凝土的整体性能;超短钢纤维抗压抗裂性能好于短钢纤维,能有效阻止裂缝的产生及开展,达到增强阻裂效果。通过煤炭工程一实例分析易裂部位,采用超短钢纤维混凝土,有效阻止了工程裂缝的产生。

钢管钢纤维高强混凝土短柱轴心受压试验研究

对7根圆钢管钢纤维高强混凝土短柱和3根圆钢管高强混凝土短柱进行了轴心受压试验,研究钢纤维掺量、含钢率和混凝土强度等级对钢管钢纤维高强混凝土短柱受力性能的影响。研究结果表明:随着钢纤维体积掺量的增加,钢管钢纤维高强混凝土短柱的延性逐渐增大,承载力略有提高;随着含钢率的增加,钢管钢纤维高强混凝土短柱的承载力和延性均增大;随着混凝土强度等级的增加,钢管钢纤维高强混凝土短柱的承载力增大,延性逐渐降低;掺入钢纤维对钢管高强混凝土短柱的破坏模式几乎没有影响。最后给出了钢管钢纤维高强混凝土短柱承载力计算式。

圆高强钢管超高性能混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究采用高强材料的钢管混凝土构件的基本力学性能,开展9根含钢率为0.14~0.38的高强钢管超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)短柱轴压性能试验,同时分析钢管强度和混凝土强度变化对轴压性能的影响。试验结果表明:与普通钢管UHPC柱和高强钢管普通混凝土柱相比,若其他条件相近,高强钢管UHPC柱中高强钢管的局部鼓曲和UHPC的脆性特征得到更明显改善。钢管屈服后,为避免UHPC产生过大的横向膨胀而导致强度损失,应控制套箍作用尽早出现。采用已验证的有限元模型,开展参数分析发现,钢管混凝土短柱的轴压承载力随含钢率的增加而增大,二者的关系与混凝土强度基本独立,但与钢管强度密切相关。由于材料强度超出了现有规范的限定范围,GB 50936—2014《钢管混凝土结构技术规程》中对高强材料钢管混凝土短柱轴压承载力的预测存在一定偏差。基于有限元数据样本,建立了高强材料钢管混凝土短柱的轴压承载力计算方法。经相关文献的试验结果验证表明,该计算方法的预测精度高,可用于实际工程。

钢纤维高强混凝土性能试验及分析

采用长度9mm、直径约0．45mm的平直型超短钢纤维，配制了体积含量0％、3％和6％的钢纤维高强混凝土。利用MTS815．03型液压伺服刚性压力试验机及变截面大尺寸分离式霍普金森压杆（SHPB）装置，对三种材料试件进行了准静态的全过程压缩试验和冲击压缩试验，得到材料在不同应变速率下的应力－应变曲线，对比分析了钢纤维含量对超短钢纤维高强混凝土的力学性能的影响。