鋼纖維混凝土與GFRP加固混凝土梁的力學(xué)行為分析.pdf

1、混凝土是應(yīng)用廣泛的建筑材料，但韌性差、自重大、抗拉強度低等固有弱點限制了它的使用范圍。因此，人們致力于使混凝土向輕質(zhì)、高強、增韌等方向發(fā)展以改善其基本性能。鋼纖維混凝土和FRP加固混凝土是近幾十年來迅速發(fā)展的新型復(fù)合材料，它因較好的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐沖擊、耐疲勞及韌性高等性能被廣泛應(yīng)用于土建工程中。在促進新型混凝土技術(shù)發(fā)展和實用化過程中，其基本性能和基礎(chǔ)理論的研究具有十分重要的意義。本文采用試驗、理論相結(jié)合的方法對鋼纖維混凝土結(jié)

2、構(gòu)的斷裂參數(shù)和承載力進行了分析研究；并對GFRP加固混凝土梁的受彎性能進行了試驗研究和有限元分析。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）利用萬能試驗機分別對兩組不同切口深度的鋼纖維混凝土梁和素混凝土梁進行三點彎曲試驗，探討了鋼纖維的摻入和裂縫相對切口深度對混凝土斷裂能和斷裂韌性的影響。
　?。?）通過四組不同尺寸的鋼纖維混凝土試件楔入式劈裂斷裂實驗，并對試件粘貼應(yīng)變片進行跟蹤電測。基于鋼纖維對裂縫擴展的阻滯作用，通過修正黏聚裂紋的應(yīng)

3、力強度因子系數(shù)并結(jié)合雙 K斷裂準(zhǔn)則，推導(dǎo)出帶預(yù)制切口的緊湊拉伸鋼纖維混凝土構(gòu)件的承載力計算公式。
　?。?）分別對GFRP加固素混凝土和鋼纖維混凝土梁進行三點彎曲試驗，并對其中的三個試件進行了應(yīng)變片跟蹤電測。通過力學(xué)模型和最小二乘法擬合試驗數(shù)據(jù)得到了GFRP板與混凝土界面的切應(yīng)力分布。
　　（4）利用ANSYS有限元分析軟件對GFRP加固混凝土梁進行數(shù)值模擬，分析得到了GFRP加固混凝土梁的載荷撓度曲線，加固梁跨中橫截面附近