柔性纤维混凝土阻裂机理及在连续刚构桥中的应用研究
柔性纤维混凝土是以柔性纤维作为增强材的水泥基复合材料,本文采用理论分析、试验研究与有限元数值模拟相结合的方法,研究柔性纤维混凝土的阻裂机理和柔性纤维的阻裂效果及影响因素,并依托实际工程,研究柔性纤维对大体积混凝土早期裂缝的阻裂效果。通过以上研究工作以期进一步完善柔性纤维混凝土的阻裂机理,指导柔性纤维混凝土的工程应用。
论文提出了基于能量平衡理论的柔性纤维混凝土阻裂机理。分析表明,纤维通过耗能提高材料的断裂韧性或减小裂纹扩展力起到阻裂的作用,在裂纹尖端穿过纤维的瞬间,单根纤维所消耗的能量是巨大的,同时横跨裂纹而未被拔出或拉断的一系列纤维所消耗能量的总和也是很大的;纤维耗能与纤维长度、掺量、直径以及界面比表面能(粘结强度)等有关,且纤维长度越长、掺量越高、直径越小以及界面比表面能(粘结强度)越大,纤维耗能越多、阻裂效果越好。
通过抗折试验、塑性收缩试验、断裂韧性与断裂能试验以及摆锤冲击试验,研究纤维长度和纤维掺量对抗折强度、塑性收缩阻裂、断裂韧性与断裂能以及冲击断裂能的影响程度和规律。聚酯纤维对抗折强度有一定的影响,对断裂韧性、冲击断裂能影 ...