CFRP约束混杂纤维轻骨料混凝土轴压性能试验研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a0602141021
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
轻骨料混凝土(Lightweight Aggregate Concrete,LWAC)具有轻质高强、保温隔热等诸多优点,是发展前景良好的绿色建筑材料,但其脆性显著,掺入纤维可提高LWAC的力学性能,改善其脆性,提升其韧性、延性以及耐久性。碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)凭借其轻质、高强、耐腐蚀等优点,被广泛用于混凝土加固领域。采用CFRP布约束混杂纤维轻骨料混凝土,能够有效改善LWAC的脆性,减少收缩裂缝,降低结构自重,增强构件服役性能,具有广阔的应用前景。因此本文对纤维增韧轻骨料混凝土和CFRP约束混杂纤维轻骨料混凝土的轴压性能进行研究,主要内容包括:(1)完成了9组不同纤维种类及掺量下的轻骨料混凝土棱柱体试件的轴压试验,研究了轴压下混杂纤维轻骨料混凝土的破坏模式,探讨了纤维种类及掺量对LWAC的轴压力学性能的影响,分析了掺加纤维对LWAC的增韧效果。试验结果表明,碳纤维和混杂纤维的掺入对于LWAC的峰值应力、峰值应变和极限应变均有正作用效应,而聚丙烯纤维的掺入起到了相反的作用;掺入纤维降低了LWAC的弹性模量和割线模量,单掺纤维试件的割线模量降低了6.28%~25.65%,混杂纤维试件的割线模量降低了9.42%~21.99%;纤维对轻骨料混凝土的韧性改善效果为:碳-聚丙烯混杂纤维最佳,碳纤维次之,聚丙烯纤维最差。(2)完成了30个标准混杂纤维轻骨料混凝土圆柱体试件的轴压试验,观察了试件的破坏过程及破坏形态,研究了CFRP约束纤维轻骨料混凝土在轴压作用下的受力特征,明确了CFRP布改善混凝土强度和变形的有效性,分析了约束比、纤维种类及掺量对约束试件力学性能的影响。试验结果表明,采用CFRP约束能显著提高轻骨料混凝土的抗压强度和变形能力,其中抗压强度的增幅区间为5.5%~58.4%,轴向极限变形的增幅区间为62.8%~492.7%;CFRP全包裹对试件的强度提高效果最为显著,但对变形能力的提高效果弱于条带约束;纤维的掺入会降低约束试件的强度,提升试件的轴向变形能力;在碳纤维布用量相同时,CFRP条带约束对轻骨料混凝土延性的提高效果优于全包裹约束,条带间距越小,延性提高效果越好。(3)确定了不同包裹形式下CFRP约束轻骨料混凝土试件的有效侧向约束强度计算公式;收集了FRP约束轻骨料混凝土试验数据并通过回归分析得到了峰值点的计算模型;在Spoelstra模型的基础上,对LWAC的弹性模量、CFRP环向有效应变系数、纤维的约束作用以及峰值点模型加以修正,提出了基于迭代分析的CFRP约束混杂纤维轻骨料混凝土的应力-应变关系模型;通过对已有典型模型进行分析,参照试验曲线对建议模型与典型模型进行对比评价,结果表明建议模型与试验曲线吻合效果较好,预测精度高,相较已有模型能更好的反映CFRP约束混杂纤维轻骨料混凝土的轴压应力-应变曲线趋势。本文完成了CFRP约束混杂纤维轻骨料混凝土的轴压试验研究,建立了CFRP约束混杂纤维轻骨料的本构模型,可丰富相关研究的试验资料,弥补现有研究的不足,对促进CFRP约束混杂纤维轻骨料混凝土在工程设计和应用中具有重要意义。
其他文献
近年来,中国基建走入全球视野,工程建设行业飞速发展,这对招标工作提出了更高的要求。深化对招标风险的研究,科学识别和评估招标风险,提出正确的应对策略,对于企业管理至关重要。本文主要通过运用风险管理理论,以YF公司工程招标风险为切入点,分析业主视角下下招标工作的风险管理。本文采用了文献研究法、实地考察法、访谈法、问卷调查法和层次分析法等多种研究方法,按照招标的时间顺序,从招标准备、招标投标、开标、评标
在大跨度混凝土斜拉桥中,温度作用是影响斜拉桥结构行为的重要因素之一,温度作用在混凝土箱梁桥中产生的应力效应可以与活载效应相当,气候因素又是温度作用最重要的起因。本文主要将由于日照因素引起大跨度混凝土箱梁桥产生的温度效应,采用ANSYS二维有限元仿真技术进行主梁与主塔分析。依托重庆某大跨径混凝土斜拉桥项目,将有限元计算结果与实测值对比,拟定出主梁与主塔最不利正温度梯度,并以MIDAS全桥模型辅以分析
随着地下空间工程的不断发展,对于岩体结构各项物理力学性能的研究已经很难用传统的经验去评估,尤其是岩体在开挖的过程中经常会受到冲击荷载的作用产生变形和能量耗散,但由于岩体结构不均一,相关试验研究存在很大的随机性与离散性,很难准确得出岩体在冲击荷载作用下的各项物理力学性能变化规律,该问题现已成为岩石工程界研究的一大难题。近年来发展迅猛的3D打印技术能快速、精确地制备内部结构高度一致的复杂三维实体,因此
目前,我国公路养护工作量呈现出快速增长势头,沥青路面铣刨作业作为养护工作的重要组成部分,由此所产生的铣刨料数量巨大,然而铣刨料往往破碎严重或者存在较大团块,严重影响其再生利用率。由于石料资源日益匮乏,铣刨料作为重要的可再生利用资源,如何提高路面铣刨料的再生利用率,降低路面铣刨成本,已成为路面铣刨的重点关注内容。由于沥青混合料的组成不同,导致其在铣刨刀头作用下的力学响应不同。针对不同的沥青混合料,采
目前整车控制器修复BUG,优化系统或新增功能不再仅仅通过更换硬件,而是通过升级软件的形式来满足客户的需求。现在越来越多的整车控制器被要求实现诊断刷写功能,所以确保软件在测试,试制,工厂等整个过程能够高效率且高质量地释放就尤为重要。为从根源解决由于释放软件版本准确率低且同源性较差导致大量重复工作的问题;本文从微观方面具体分析软件版本释放的内容,并引入软件版本的管理规则,同时本文针对如何改善软件版本释
随着成品油零售市场竞争的加剧,成品油毛利率不断降低,成品油零售公司逐渐将经营目光放到了加油站便利店零售市场上。然而,加油站便利店在面临巨大机遇的同时,也面临着不小的挑战,其布局分散、门店库存水平有限的现状,使得加油站便利店商品物流配送成本居高不下,由此经营者开始重视便利店商品配送网络的建设,尤其是冷链商品的配送问题。对加油站便利店冷链前置仓进行合理选址并优化其配送路径,可以在保证冷链商品品质的同时
交叉口拥堵问题是影响城市道路通行能力的重要因素,信号控制交叉口红灯时会打断车流,从而产生交通震荡现象。如何有效缓解这一问题,提高信号交叉口的通行能力,是值得研究人员重点关注的领域。在大数据和人工智能广泛应用的背景下,自动驾驶是未来交通发展的必然趋势,基于自动驾驶技术对车辆进行精准调控将成为解决交通震荡问题的有效方法。本文针对上述存在的问题,基于自动驾驶技术构建了信号优化和车速控制模型,为自动驾驶交
驾驶分心是造成道路交通事故的重要因素,交通环境作为外在因素,直接或间接地影响驾驶人的驾驶行为。在不同交通环境中驾驶分心对驾驶行为的影响存在差异,因此有必要将驾驶分心与交通环境这两个因素相结合进行研究。通过深入探究不同交通环境中驾驶分心对行车安全的影响,为完善驾驶分心的研究,提高道路安全水平提供理论支撑。在总结驾驶分心相关理论研究的基础上,利用调查问卷获取典型驾驶分心行为,选取微信免提通话和语音消息
机动车保有量的不断增加带来了越来越多的交通事故。城市信号交叉口是城市道路交通的咽喉,可使各个行驶方向的交通流自由地完成转向和交叉,但这也使其成为了事故多发地。通过实地调查,车辆换道行为虽然很少会造成严重事故,但却很容易发生交通冲突,影响其他行驶车辆的安全和效率。因此,研究进口道内车辆的换道行为具有重要的现实意义。论文首先确定了进口道的范围,所要研究的换道类型和冲突类型,并制定了数据采集方案。基于T
我国公路网规划与建设主要是以常规车辆及货物运输标准为依据,然而大件运输车辆的尺寸、重量与公路几何条件、结构荷载相互制约,给大件运输的通行安全性带来了挑战。另外,由于技术与方法的缺失,大件运输的通过性大都凭借工作人员的经验判断,使大件运输的通行风险性增大。基于此,本文立足于审批部门对公路大件运输通行安全性评价进行研究,旨在为公路大件运输通行安全性评价提供技术支持,对大件运输具有科学指导价值和实际应用