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混凝土材料因其卓越的工程性能而广泛应用于工程领域,然而,混凝土材料抗拉强度较小,约为抗压强度的十分之一,而且水泥水化时会因为化学和物理因素产生体积收缩,因此混凝土在正常使用情况下常常是带裂缝工作,从而带来很多耐久性问题。本文针对这一问题,将自应力混凝土和纤维编织网相结合,利用纤维编织网对自应力混凝土膨胀变形的限制,达到结构阻裂的作用。本文依托国家自然科学基金“自应力混凝土的自应力值的定量控制机理研究(51108207)”以及吉林省青年科研基金“自应力混凝土桥面铺装在连续桥梁中的结构潜能研究(201201057)”的资助,从以下几个方面展开研究。(1)根据试验数据,为了适应自应力混凝土的配合比设计,对Fuller砂石理想级配关系式进行改进。改进的方法改变了传统的并且不利于自应力混凝土设计的砂率选取方法,由纯理论角度求得集料最佳使用比例,可提高效率。(2)建立了自应力混凝土自由膨胀率随养护龄期的变化规律函数。利用这个函数,如果我们确定自应力混凝土的配合比,那么任意时刻的自应力混凝土自由膨胀率均可以通过公式求得。另外,利用此公式得到的自由膨胀率还可以用于此后进行的限制膨胀率的计算中。研究了早强微膨胀混凝土的抗折强度和抗压强度的变化规律以及早强微膨胀混凝土的膨胀性能的影响因素。根据试验数据给出了稳定自由膨胀率和配合比设计参数之间关系的函数。(3)通过试验得到了不同试件尺寸、不同自应力混凝土配合比的自应力混凝土的自由膨胀数据,并利用人工神经网络方法和模糊推理系统等数学理论建立了自应力混凝土膨胀性能的预测模型。通过人工神经网络和模糊推理系统预测出的自应力混凝土自由膨胀率与试验值有较好的拟合效果。同时,通过统计学参数考察了两种方法和试验实测值之间的误差。通过应用人工神经网络模型和模糊推理系统模型,不同配合比、不同养护龄期、不同试件尺寸的自应力混凝土试件的自由膨胀性能均可以计算得到。进一步优化自应力混凝土配合比设计方法,使之相对于以往依靠经验和试配配制自应力混凝土的方法有了较大程度的改善,能够很大程度上减少试验上的开支,减少工程造价。(4)研究了自应力混凝土在纤维编织网约束作用下的膨胀变形性能,考察了横向纤维束和纵向纤维束对于纤维编织网增强自应力混凝土试件膨胀性能的影响。通过试验,纵向纤维编织网抑制自应力混凝土纵向变形,而横向纤维编织网促进自应力混凝土纵向变形。同时通过理论分析,得到根据纤维编织网配网情况计算纤维编织网增强自应力混凝土膨胀性能的计算公式,为工程应用提供便利。(5)通过试验,证明纤维编织网可以与自应力混凝土结合使用。在自应力混凝土中,纤维编织网可以同时起到增强作用和对自应力混凝土的约束限制作用,能够提高纤维编织网在混凝土基体中的利用效率。同时得到了纤维编织网自应力混凝土自应力计算公式、开裂荷载计算公式以及极限荷载计算公式。证明因为自应力的存在,其抗裂性能有了大幅提高。