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《碳纖維、鋼纖維混凝土低周抗壓疲勞特性的試驗(yàn)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、碳纖維、鋼纖維混凝土低周抗壓疲勞特性的試驗(yàn)研究摘要：本文研究了素混凝土、碳纖維混凝土和鋼纖維混凝土在軸壓疲勞荷載下的破壞機(jī)理，試驗(yàn)研究了碳纖維、不同品種鋼纖維、纖維摻量、加載應(yīng)力水平對于疲勞壽命及能量吸收的影響規(guī)律，探討了疲勞累積損傷特性。研究表明：在較低的應(yīng)力水平下纖維混凝土的疲勞壽命、能量吸收值均比高應(yīng)力水平時(shí)明顯增大。關(guān)鍵詞：碳纖維鋼纖維混凝土疲勞損傷 近幾年來，纖維混凝土已廣泛應(yīng)用于對抗疲勞、抗震和抗沖擊等有較高要求的土木工程領(lǐng)域，這些工程在其服役期內(nèi)通常承受隨機(jī)或周期性反復(fù)荷載的作用，因此，研究纖維混凝
2、土在不同加載應(yīng)力水平下的疲勞壽命、能量吸收和疲勞累積損傷特性是極其重要的，它是建立纖維混凝土疲勞累積損傷理論和正確估算結(jié)構(gòu)剩余疲勞壽命等工作的基礎(chǔ)。過去關(guān)于素混凝土及鋼纖維混凝土疲勞特性的研究較多[1～4]，但關(guān)于碳纖維混凝土疲勞特性的研究未見報(bào)道。本文對碳纖維和鋼纖維增強(qiáng)混凝土的疲勞特性作了對比試驗(yàn)，重點(diǎn)研究了碳纖維摻量、加載應(yīng)力水平對疲勞壽命、能量吸收值及疲勞累積損傷變量的影響規(guī)律。研究表明：鋼纖維和碳纖維混凝土均具有良好的抗疲勞特性，鋼纖維混凝土的疲勞壽命是素混凝土的7.9～13.7倍，能量吸收是素混凝土7.
3、4～14.5倍，碳纖維混凝土的疲勞壽命是素混凝土2.1～9.3倍，能量吸收是素混凝土1.53～4.2倍；與高應(yīng)力水平相比，纖維混凝土在較低應(yīng)力水平下的疲勞壽命、能量吸收均有明顯增大的趨勢。1試驗(yàn)過程表1纖維混凝土力學(xué)性能試件編號纖維體積率(%)軸心抗壓強(qiáng)度/MPa彈性模量/GPaC0.0020.814.96CF10.1021.012.43CF20.2021.912.97CF30.2522.513.42SE1.020.920.10SK11.221.122.40SK21.622.923.71SK32.023.424.0
4、11.1試件試驗(yàn)所用材料及混凝土配合比見3結(jié)論 (1)在對纖維混凝土進(jìn)行疲勞設(shè)計(jì)和疲勞強(qiáng)度分析時(shí)，應(yīng)考慮應(yīng)力水平對疲勞壽命及能量吸收的影響。纖維混凝土在較低應(yīng)力水平下的疲勞壽命和能量吸收比高應(yīng)力水平時(shí)有明顯的增大趨勢。當(dāng)應(yīng)力水平大于或等于破壞荷載的80%時(shí)，纖維混凝土的疲勞壽命和能量吸收明顯降低；纖維在較低應(yīng)力水平下表現(xiàn)出很強(qiáng)的阻滯作用，延緩了混凝土基體的損傷發(fā)展。(2)當(dāng)鋼纖維體積率為1.0%～2.0%，碳纖維體積率為1.0‰～2.5‰時(shí)，鋼纖維混凝土的疲勞壽命是碳纖維混凝土的1.6～6.5倍，能量吸收是碳纖維
5、混凝土的3.9～4.8倍。(3)試件在疲勞過程中所吸收能量的相對值，較真實(shí)地反映了鋼纖維和碳纖維混凝土的非線性疲勞累積損傷過程，用Miner線性累積損傷理論計(jì)算纖維混凝土的疲勞累積損傷偏于保守。參考文獻(xiàn)：[1]ByongYB,Cheng-TzuTH.PropertiesofSteelFiberREinforcedConcreteunderCyclicLoading[J]。ACIMaterialsJ.,1998,95(2).[2]HsuTC.FatigueandMicrocrackingofConcrete[J]。R
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7、學(xué)，2000年。
