纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)細(xì)?；炷恋目箯澯?jì)算理論分析.pdf

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672-4011．2013．03．028纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)細(xì)?；炷恋目箯澯?jì)算理論分析陳丹丹(中交天津港灣工程研究院有限公司，天津300222)摘要：纖雛編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土(TRC)結(jié)構(gòu)是一種新型的結(jié)構(gòu)形式，具有承載能力高、韌性強(qiáng)，構(gòu)件尺寸小、重量輕，防磁化、施工簡(jiǎn)單等多種優(yōu)點(diǎn)，以細(xì)?；炷磷鳛槔w維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土基體，能增強(qiáng)混凝土與纖維網(wǎng)的粘結(jié)性，提高纖維編織網(wǎng)混凝土的性能。本文在介紹纖維鳊織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土的基礎(chǔ)上，對(duì)纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)細(xì)?；炷恋目箯澯?jì)算理論進(jìn)行了分析，并采用四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，利用微機(jī)控制液壓伺服試驗(yàn)機(jī)，通過(guò)分級(jí)加栽，驗(yàn)證了公式的合理性。關(guān)

2、鍵詞：混凝土；TBC；抗彎計(jì)算中圈分類號(hào)：TIJ528．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1672—4011(2013)03—0058—020前言鋼筋混凝土(RC，ReinforcedConcrete)是當(dāng)前最主要的建筑材料之一，是指通過(guò)在混凝土中加入鋼筋與之共同工作來(lái)改善混凝土力學(xué)性質(zhì)的一種組合材料，為加勁混凝土最常見的一種形式。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是目前土木工程建造中應(yīng)用最多的一種結(jié)構(gòu)形式，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，水泥水化時(shí)生成的強(qiáng)堿介質(zhì)會(huì)在處于其中的鋼筋表面形成鈍化膜，抑制鋼筋腐蝕，但如果混凝土密實(shí)性不足或保護(hù)層太薄遭到破壞，混凝土中的添加劑、空氣中的二氧化碳以及一些外界因素都會(huì)破壞鈍化膜，將鋼

3、筋置于侵蝕性環(huán)境中，隨著時(shí)間的增加，鈍化膜進(jìn)一步被破壞，最終會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕，引起體積膨脹對(duì)混凝土產(chǎn)生壓力，從而使保護(hù)層出現(xiàn)大面積疏松、脫落，混凝土受力性能被破壞，材料耐久性大大降低，致使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被破壞，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。另外，由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不能屏蔽磁場(chǎng)，會(huì)給建筑內(nèi)，尤其是醫(yī)院內(nèi)的工作帶來(lái)麻煩。隨著纖維這一新型建筑材料的應(yīng)用和發(fā)展，經(jīng)過(guò)不斷的研究，人們發(fā)現(xiàn)將纖維編織網(wǎng)鋪設(shè)在特質(zhì)混凝土內(nèi)構(gòu)成的纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土，在抗彎、抗剪、抗壓以及防腐蝕、防磁性等方面都有更好的性能。1纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土纖維編織網(wǎng)(Textile)是將連續(xù)纖維粗紗編織成的平面或立體的網(wǎng)狀紡織物，土木工程

4、中常用的纖維有碳纖維、玻璃纖維、芳族聚酸胺纖維等高抗拉強(qiáng)度的纖維及聚乙烯醇、聚乙烯等高韌性的纖維。纖維編織網(wǎng)主要采用的是高抗拉強(qiáng)度的纖維，所形成的編織網(wǎng)主要有碳纖維網(wǎng)、玻璃纖維網(wǎng)和芳族聚酸胺纖維網(wǎng)。纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土(TIC，TextileReiTforeedCon-c陀)是一種結(jié)合了短切纖維增強(qiáng)混凝土與普通鋼筋混凝土作者筒介：陳丹丹(1980一)，女，甘肅蘭州人，工程師，碩士研究生研究方向：結(jié)構(gòu)工程專業(yè)。二者優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合材料，其所使用的碳纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維等纖維材料具有耐腐蝕性，不需要再對(duì)材料進(jìn)行化學(xué)防腐蝕處理，同時(shí)纖維在拉力作用下變形和外力呈線性關(guān)系，使其具有高抗拉強(qiáng)度，

5、加上纖維的輕質(zhì)、防磁性等優(yōu)點(diǎn)，使其在輕質(zhì)薄壁結(jié)構(gòu)，有防磁化要求的結(jié)構(gòu)，樓板、屋面板等承載構(gòu)件，頂棚、內(nèi)外墻板等裝飾構(gòu)建，免拆卸模板及腐蝕等惡劣環(huán)境下的結(jié)構(gòu)修復(fù)、防銹加固和防治混凝土開裂等領(lǐng)域都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。2纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)細(xì)?；炷量箯澯?jì)算纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)通過(guò)纖維網(wǎng)與混凝土的協(xié)同工作，在實(shí)際應(yīng)用中有著抗腐蝕、防磁化、重量輕以及易于施工等多個(gè)優(yōu)勢(shì)，而纖維網(wǎng)能夠與混凝土協(xié)同工作主要取決于其粘結(jié)性能。為了能使混凝土順利滲透纖維編織網(wǎng)，形成良好的粘結(jié)，就需要對(duì)混凝土的性能作一定的要求。細(xì)?；炷潦侵缸畲蠊橇狭讲怀^(guò)4mm的混凝土，它具有高流動(dòng)性、自密實(shí)性、抗離析性等優(yōu)良的

6、工作特性，作為纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土的基體混凝土能夠增強(qiáng)纖維網(wǎng)與混凝土的粘結(jié)性能，減少施工難度。纖維編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有著優(yōu)異的力學(xué)性能和使用性能，但由于纖維編織網(wǎng)是一種不同于鋼筋的各向異性材料，經(jīng)緯兩向纖維束由很多只能受拉不能受壓的纖維單絲組成，且表面粗糙沒(méi)有固定截面指標(biāo)，給其力學(xué)性能的測(cè)定帶來(lái)了一定的困難，因此需要建立一定的計(jì)算公式和模型對(duì)纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)細(xì)?；炷恋氖軓澞芰M(jìn)行分析，以能使這一材料更好地應(yīng)用于實(shí)踐中。2．1材料屬性在對(duì)纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)細(xì)粒混凝土的抗彎性能進(jìn)行分析時(shí)，試驗(yàn)所采用的纖維編織網(wǎng)及混凝土材料都須嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范選擇，不同的規(guī)范對(duì)纖維束的測(cè)量長(zhǎng)度有不同的規(guī)定，通常纖

7、維束越長(zhǎng)，其包含的缺陷也就越多，但不論是按照何種規(guī)范進(jìn)行選擇，同一試驗(yàn)中纖維束的長(zhǎng)度須保持相同，以避免由于測(cè)量長(zhǎng)度帶來(lái)的誤差。假定截面的變形符合乎截面假定、截面曲率在純彎段不變、纖維編織網(wǎng)和細(xì)?；炷林g以及梁沿軸方向沒(méi)有相對(duì)的滑移和位移、在整個(gè)跨度上曲率和彎矩一一對(duì)應(yīng)，同時(shí)不考慮非受力纖維的影響。(1)混凝土應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系。根據(jù)圖1所示混凝土抗壓本構(gòu)模型，利用混凝土應(yīng)力一應(yīng)變曲線方程，可以將混凝土單向受拉的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系簡(jiǎn)化為線性關(guān)系：Z=E·占(1)(