聚丙烯纖維自密實混凝土梁疲勞性能研究.pdf

1、本文通過試驗設(shè)計找到能夠滿足聚丙烯纖維自密實混凝土工作性能和力學(xué)性能的配合比，然后對聚丙烯纖維自密實混凝土進(jìn)行了力學(xué)性能測試。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)試驗規(guī)程，設(shè)計并進(jìn)行了三組聚丙烯纖維-鋼筋自密實混凝土梁的試驗研究:第一組和第二組分別為不同聚丙烯纖維體積摻量試驗梁的三點彎曲靜力加載試驗和疲勞加載試驗;第三組為不同應(yīng)力水平的試驗梁三點彎曲疲勞加載試驗。
　　首先通過第一組試驗梁的靜力試驗得出不同摻量聚丙烯纖維混凝土梁在荷載作用下的撓度、

2、剛度、鋼筋和混凝土的應(yīng)力應(yīng)變以及裂縫開展情況，并以此作為基本參照對比第二組、第三組試驗梁疲勞加載的結(jié)果;其次根據(jù)第二組、第三組試驗梁的疲勞荷載試驗，分析得出不同聚丙烯纖維摻量和不同應(yīng)力水平下試驗梁的撓度、剛度，梁體裂縫高度、裂縫分布密度、長度以及最大寬度，混凝土和受拉鋼筋應(yīng)變隨疲勞荷載次數(shù)的變化情況。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　①查閱分析相關(guān)聚丙烯纖維自密實混凝土配合比設(shè)計規(guī)范和文獻(xiàn)資料，進(jìn)行滿足其工作性能和力學(xué)性能要求的配合比設(shè)

3、計，以及相應(yīng)試件的立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、彈性模量、劈裂抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度的力學(xué)性能試驗。
　?、谕ㄟ^對普通鋼筋自密實混凝土梁、12mm0.10％和12mm0.15％體積摻量聚丙烯纖維-鋼筋自密實混凝土梁的抗彎性能試驗研究，分析了不同體積摻量聚丙烯纖維對混凝土梁的開裂荷載、屈服荷載、極限荷載以及裂縫形態(tài)的影響，得到了試驗梁跨中撓度、鋼筋和混凝土應(yīng)變與荷載大小或疲勞加載次數(shù)的關(guān)系曲線。
　?、刍谄诶碚摲治隽司郾├w維

4、-鋼筋自密實混凝土梁在不同應(yīng)力水平的重復(fù)加載下的S-N曲線。通過疲勞實驗過程中試驗梁裂縫和撓度的開展情況，結(jié)合剛度退化研究了不同應(yīng)力水平的疲勞荷載對其疲勞損傷累積的影響。
　?、苓\(yùn)用ANSYS軟件，對普通自密實鋼筋混凝土梁和12mm0.15％體積摻量的聚丙烯纖維-鋼筋自密實混凝土梁進(jìn)行了接觸、材料非線性的抗彎性能分析，并將數(shù)值分析結(jié)果與試驗測試結(jié)果進(jìn)行了對比，給出了試驗梁在靜力加載下的裂縫分布圖以及混凝土第一主應(yīng)力云圖和鋼筋軸向應(yīng)