钢纤维增强聚合物高强混凝土界面应力理论及有限元分析

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhengi520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钢纤维增强聚合物高强混凝土(Steel Fiber reinforced and Polymer modified High-strength Concrete,SFPHC),是在普通钢纤维混凝土以及钢纤维增强聚合物改性混凝土的基础上开发出来的一种新型混凝土材料,相比普通混凝土、钢纤维混凝土和钢纤维增强聚合物改性混凝土具有更为优良的力学性能。   本文结合经典钢纤维混凝土界面应力传递公式,找出与本课题组所开发的新材料之间的差别,提出了钢纤维增强聚合物高强混凝土理论分析模型并推导了界面应力传递公式,对钢纤维增强聚合物高强混凝土界面应力和增强机理进行了理论研究和有限元计算分析,具体研究内容及结论如下:   (1)建立了钢纤维增强聚合物高强混凝土界面应力传递的理论分析模型,分别推导了钢纤维增强聚合物高强混凝土在纵向拉伸、横向压缩以及双向受力情况下的界面应力传递公式。   (2)建立了钢纤维增强聚合物高强混凝土三维有限元分析模型,模型中界面采用非线性弹簧粘结单元,模拟钢纤维与混凝土之间聚合物界面所发生的弹性位移。对比不同受力模式下本文公式所得到的理论值与有限元计算值,以及相应的应力分布曲线,找出理论值与计算值之间的误差,并对误差产生的原因进行了分析,对公式的合理性和不足之处进行了讨论。通过分析发现理论值和有限元计算值吻合较好,端部界面正应力对钢纤维的整体应力水平影响较大。   (3)在进一步的工作中,分析了钢纤维增强聚合物高强混凝土相关参量对界面应力和钢纤维的增强效果的影响。研究发现,增加钢纤维的长径比、增加钢纤维的体积分数、提高钢纤维的弹性模量、提高混凝土的强度等级和界面粘结系数均可以不同程度的影响钢纤维的界面应力分布以及钢纤维的增强效果。
其他文献
芳纶纤维片材在土木工程中的应用是一个全新的技术。芳纶纤维具有良好的介电性、良好的耐腐蚀性、良好的热稳定性、良好的抗冲击性和耐疲劳性、良好的预应力张拉性等优点,在桥
无刷直流电动机是以电子换相代替机械换相的直流电动机,它保持了直流电动机的优良特性,具有较好的起动和调速性能,而且它无需机械换相器,使电机的结构简单,可以从根本上克服一般有刷直流电动机易于产生换相火花的弊病,在航天、机器人、数控机床等许多工业领域,以及医疗器械、仪器仪表及家用电器等方面的应用日益普及。但是,无刷直流电动机运行中存在转矩脉动问题,对实现更精确的位置和更高性能的速度控制有极大影响。本文的
自然界中一类动物及昆虫不仅能在垂直的物体表面停留及爬行,而且能够倒挂在天花板上运动自如,这种特殊的本领已经成为仿生科技研究的方向之一,揭示其黏附机理,将为设计高强黏附材
学位
根据火花间隙触发控制系统在生产、安装、调试过程中对电流源型供电电源的迫切需求,并参照串补装置用电流互感器(CT)二次侧输出电流的一般范围,确立了研制较大功率的工频交流电流源型供电电源的课题。尽管课题确立的初衷只是为串补用火花间隙的触发控制系统在离线条件下进行功能测试提供一种接近实际运行状态的技术手段,但是这种电流源装置适合于所有以电流互感器取能的电气设备的离线测试,因此本课题具有普遍意义。
随着我国电力事业的不断发展,电力市场也得到了快速发展,国民经济、百姓日常生活和电力交易系统的结合也越来越紧密,可以说电力交易出现的任何问题都可能直接影响到国民经济和百姓的日常生活,对社会产生巨大的影响。而随着电力自动化水平的提高,电力系统越来越依赖电力数据信息网络来保障其安全、可靠、高效的运行,该数据信息网络出现的任何信息安全方面的问题都可能波及电力系统的安全、稳定、经济运行,进而影响电网的可靠供
随着电力系统输电容量的不断增大,直流输电单圆环、双圆环接地极开始不能满足要求,三圆环电极逐渐得到应用。本文首先利用电阻网络模拟法对三圆环接地极的电流场进行计算,然后在
海洋工程建筑物中存在大量的圆柱型结构,如海洋平台和超大型浮式结构物的立柱等。如何准确分析并预报这些贯穿水面的圆柱或圆柱群的水动力载荷,关系到结构物的设计和校核,具有重
学位
激光表面处理过程对激光束空间强度的分布提出特定要求,而工业激光器直接输出的高斯光束无法满足这种要求,因此,需要对激光束进行空间强度分布变换。传统折反光学元件难以实现复
学位
细胞黏附在机体的生理和病理过程中起着重要的作用。作为细胞内、外信息交流和传递的通道,细胞黏附斑具有独特的力敏感性。实验表明,在力的作用下,黏附斑不仅可以生长、成熟和破
学位
结构健康监测技术是利用探测到的结构响应信号。本研究结合对结构力学特性分析,实现了结构内部损伤与分布的实时在线评估。本文主要工作包括:   (1)在充分调研的基础上,介绍
学位