【摘 要】
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混凝土材料的广泛使用得益于19世纪20年代硅酸盐水泥的出现,作为一种新型的建筑材料,由于其取材方便、价格低廉、经久耐用等特点,使得混凝土这种材料在全世界的土木工程应用
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混凝土材料的广泛使用得益于19世纪20年代硅酸盐水泥的出现,作为一种新型的建筑材料,由于其取材方便、价格低廉、经久耐用等特点,使得混凝土这种材料在全世界的土木工程应用中被广泛地推广和使用。虽然混凝土拥有良好的抗压性能,但是其抗拉强度却只有不到抗压强度的10%,使得混凝土材料不能用于跨径较大的结构中。为了让混凝土能够在更复杂的环境中发挥作用,于是在混凝土掺入钢纤维的方法便解决了这个难题。钢纤维混凝土的出现不仅解决了混凝土抗拉强度低的难题,而且还赋予了混凝土更长的疲劳寿命等新的特性,最大地发挥其使用性,节约了成本,提高了结构的安全性、稳定性。本文主要以钢纤维混凝土为研究对象,以单轴循坏加载试验和多轴侧压疲劳试验为主要内容,以钢纤维掺入率、应力幅值的大小和侧压力的变化为变量来谈论钢纤维混凝土的疲劳特性。同时运用有限元软件Midas fea进行仿真模拟计算,在计算机中模拟出两个试验过程和结果,并将软件分析数据与试验实际数据进行比对来得出有关钢纤维混凝土的疲劳性能的结论,并预测钢纤维混凝土试件的疲劳寿命。第一,制作钢纤维混凝土试块,做单轴拉伸疲劳试验,通过试验收集整理出数据,作出S-N曲线,并用Matlab将数据做多项式拟合,得到在不同的钢纤维掺入度下应力与寿命的关系。第二,用规格相同的试块,在掺入度不变的情况下做多轴侧压疲劳试验,得到不同侧压下钢纤维混凝土的疲劳寿命值。找到并分析侧压力对钢纤维混凝土寿命的影响。最后,运用Midas fea有限元软件对上述两个试验进行仿真模拟分析,模拟整个试验加载的过程,并计算出剩余寿命和损伤度。
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