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碳纤维编织网可以有效增加混凝土的强度,随机均匀分布的短切纤维可以增加混凝土的韧性和抗裂能力。为了提升混凝土基体多方面的性能,可以将这两种增强纤维混杂在同一混凝土基体中,形成混杂纤维增强混凝土材料。由于碳纤维编织网和短切纤维对混凝土基体的成分和配比要求不同,将它们直接混杂在同一混凝土基体中,可能会影响各增强纤维性能的发挥。鉴于此,本课题通过分析不同纤维增强水泥基材料的优缺点,将碳纤维编织网增强混凝土材料(Carbon Textile Reinforced Concrete,简称 CTRC)和工程水泥基复合材料(Engineered Cementition Composites,简称ECC)分层浇筑,形成一种新型的分层复合板材。本文重点对分层复合板材的三点弯曲性能进行了研究,将复合板跨中承受荷载的材料及复合板中各材料层的厚度作为影响因素建立试验工况。通过研究获得了如下成果:(1)研究了纤维长度和水泥强度等级对ECC材料拉伸性能的影响。研究表明:纤维长度和水泥强度等级对ECC材料性能的影响具有相关性,只有当纤维长度和水泥强度匹配时,才能获得应变硬化性能较好的ECC材料。(2)研究了 ECC材料和CTRC材料的基本力学性能,发现ECC材料具有应变硬化和多缝开裂的特点,延展性较高,但抗压强度较差。CTRC材料抗拉、抗弯强度高,但其延展性与ECC相比较差,拉伸试验下裂缝数量少。(3)分层复合板的三点弯曲试验的研究表明:当跨中荷载作用于CTRC材料层表面时,试件跨中挠度大,韧性好,且表现为多缝稳态开裂,裂缝数量多、宽度小;当跨中荷载作用于ECC材料层表面时,试件开裂后弯曲刚度大,极限荷载高,裂缝数量少、间距大,且有一条较宽的主裂缝。对比相同荷载作用位置工况,CTRC材料层越厚,复合板的弯曲强度越高,而ECC材料层越厚,复合板的延展性和韧性越好。(4)理论推导出了分层复合板开裂荷载的计算式,对其抗裂能力进行了计算分析;给出了不同破坏模式下分层复合板正截面抗弯承载力的计算方法。理论分析与试验结果较为吻合。(5)推导了钢筋ECC复合板弯曲试件的平衡方程,并与CTRC-ECC分层复合板计算结果进行了对比,钢筋ECC复合板具有较高的弯曲强度。