鋼纖維高強與超高強混凝土目錄

超高強混凝土材料致密的微觀結(jié)構(gòu)使其具有高強度和高耐久性特征，適應現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨度、重載、超高層發(fā)展和承受惡劣環(huán)境作用的需要。然而由于超高強混凝土抗拉性能及早期收縮過大等的不足，對于構(gòu)件剪切脆性破壞及由于原始損傷引起的有害離子入侵，都會產(chǎn)生不利影響，高強高模量PVA纖維摻入有利于提高超高強混凝土構(gòu)件抵抗脆性破壞的能力，同時能夠控制裂縫的開展及裂縫分布模式，也為構(gòu)件的耐久性提高提供了有利條件。本研究以抗壓強度為80MPa～150MPa的高強高模量PVA超高強混凝土構(gòu)件為對象，通過材料及構(gòu)件試驗研究，分析構(gòu)件穩(wěn)態(tài)多裂縫破壞模式及早齡期自收縮時變特性；考慮材料微觀界面性能及構(gòu)件宏觀破壞特征，結(jié)合斷裂力學方法闡明構(gòu)件剪切傳遞規(guī)律，建立構(gòu)件彎剪計算模型；基于氯鹽條件下抗力衰減的定量分析，構(gòu)建腐蝕環(huán)境下超高強混凝土構(gòu)件的彎剪設計方法，為PVA超高強混凝土的工程實際應用提供理論與實驗支撐。

為構(gòu)筑PVA纖維超高強混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學性能分析模型，更加合理地評估剪跨比、纖維摻量等因素對集中荷載作用下PVA纖維超高強混凝土無腹筋彎剪構(gòu)件的影響，最終為實現(xiàn)在腐蝕環(huán)境下，以性能與可靠度為基礎的PVA超高強混凝土彎剪構(gòu)件設計，本研究主要工作如下： (1)PVA纖維超高強混凝土基本力學性能實驗研究 通過對強度等級為C80、C100、C120混凝土在不同纖維體積摻量（0.0%~2.0%）以及不同齡期（7天~208天）條件下的立方體抗壓強度測試，研究了隨著體積摻量的增加，纖維對超高強混凝土脆性破壞特征的影響，以及隨著齡期的增長，強度的變化規(guī)律。 (2)PVA纖維超高強混凝土耐久性實驗研究 通過對混凝土立方體抗壓強度等級分別為：80MPa、100MPa、120MPa，PVA纖維體積摻量分別為：0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的PVA纖維超高強混凝土試塊進行7%的Na2SO4干濕循環(huán)侵蝕試驗及快速氯離子滲透試驗，加速模擬超高強混凝土在濱海腐蝕及氯鹽侵蝕環(huán)境下的抗力衰變規(guī)律、抗?jié)B性能隨齡期、強度、纖維摻量的變化規(guī)律。 (3)集中荷載作用下PVA纖維超高強混凝土無腹筋梁彎剪實驗研究 通過對40根強度等級為100MPa的實際大梁試驗，研究了剪跨比（λ=2.5、λ=3.0、λ=3.5、λ=4.0）、PVA纖維體積摻量（Vf=0.0%、Vf=0.5%、Vf=1.0%、Vf=1.5%、Vf=2.0%）對超高強混凝土彎剪構(gòu)件剪切破壞模式遷移規(guī)律、受剪承載力及韌性的影響。實驗結(jié)果表明，隨著PVA纖維體積摻量的增加，混凝土抗壓強度有小幅的降低，但對受剪承載力及破壞韌性性能具有明顯的增強效果。 (4)PVA纖維超高強混凝土無腹筋梁受剪承載力計算分析 在對40根100MPa及120MPa實驗梁分析的基礎上，結(jié)合文獻中搜集的33根超高強混凝土梁及20根120MPa的PVA纖維超高強混凝土梁剪切實驗數(shù)據(jù)，基于ACI、GB、JSCE、CEB規(guī)范現(xiàn)行計算方式，對集中荷載作用下PVA纖維超高強混凝土無腹筋梁受剪承載力進行了比較研究，證實了現(xiàn)行規(guī)范適用范圍的局限性。最后，文章在各規(guī)范形式不變的基礎上，對相關參數(shù)進行了修正，使其更好地反映了剪跨比、纖維摻量等抗剪因子對PVA纖維超高強混凝土無腹筋梁受剪承載力的影響。 2100433B

隨著現(xiàn)代建筑向高層、大跨方向發(fā)展，柱承受的豎向荷載增大，采用型鋼與超高強混凝土(C100級)組合柱解決這一問題。超高強混凝土突出的弱點是力學性能呈現(xiàn)出顯著的脆性，因此型鋼超高強混凝土結(jié)構(gòu)與型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在力學行為必然顯著不同，尤其抗震延性方面差異較大。歷次國內(nèi)外震害調(diào)查表明，柱及梁柱節(jié)點區(qū)的震害情況往往比其它構(gòu)件破壞嚴重，柱和節(jié)點的延性是建筑物在大震下能否倒塌的關鍵之一?，F(xiàn)行《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》(JGJ 138-2001)適用于混凝土強度C60級以下，不適用于型鋼超高強混凝土組合結(jié)構(gòu)。國內(nèi)外對型鋼超高強混凝土組合柱與節(jié)點抗震性能的研究較少，因此，進行型鋼超高強混凝土組合柱與節(jié)點抗震性能研究是非常必要的。本課題主要研究內(nèi)容為型鋼超高強混凝土組合柱與節(jié)點的破壞機理和抗震性能。 2100433B