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活性粉末混凝土(RPC)是上世纪九十年代初由法国人研制出的一种新型超高性能钢纤维增强水泥基复合材料,它所具备的高强度、高韧性以及高耐久性,使之具有广阔的工程应用前景。本文对RPC受弯构件的正截面受力性能进行了系统分析与研究,提出了RPC梁正截面抗裂、承载力计算方法和曲率延性简化计算方法,希望能为RPC在工程结构中的推广应用打下基础。
本文以所进行的RPC受弯构件弯曲性能试验为依据,并结合国内外相关领域的试验研究,采用ANSYS软件进行了RPC受弯构件弯曲破坏全过程数值分析,对RPC梁的正截面性能及其影响因素进行了系统分析与研究。结果表明,RPC构件的抗弯强度以及弯曲韧性都比普通混凝土构件有了极大提高;RPC的基体特性、钢纤维特性以及构件截面特性均会对RPC受弯构件的弯曲性能产生影响。以此为基础,对RPC梁的正截面抗裂计算方法进行了研究,首次引入了截面受拉区塑性化系数μ,根据构件即将开裂时截面受拉区的塑性化程度来建立抗裂简化计算模型,得到的理论计算公式经检验与试验结果符合较好。本文对RPC梁正截面承载力的计算方法进行了研究。对于RPC无筋梁,采用建立在复合力学理论上的综合系数法来求解梁的极限抗弯强度,对于配筋梁,采用了等效矩形应力图形法来建立其正截面承载力简化计算模型,模型中充分考虑截面受拉区RPC的承拉作用。本文最后探讨了RPC梁矩形截面曲率延性的简化计算方法。