纖維混凝土/噴射混凝土在循環(huán)高溫作用下的力學性能基本信息

機動車輛在遂道中發(fā)生事故而引起的火災是災難性的；目前許多歐美國家都在致力于遂道混凝土的防火研究。本項目重點研究鋼纖維、鋼纖維與高性能有機纖維混凝土在循環(huán)高溫荷載作用下的變形、裂縫擴展、防崩落及線余承載能力，利用先進的測試技術對比傳統(tǒng)的鋼筋掛網(wǎng)混凝土/噴射混凝土，尋求更加安全、可靠與經(jīng)濟的建筑材料用于隧道等地下結構。 2100433B

制造纖維混凝土主要使用具有一定長徑比（即纖維的長度與直徑的比值）的短纖維。但有時也使用長纖維（如玻璃纖維無捻粗紗、聚丙烯纖化薄膜）或纖維制品（如玻璃纖維網(wǎng)格布、玻璃纖維氈）。其抗拉極限強度可提高30～50%。

纖維在纖維混凝土中的主要作用，在于限制在外力作用下水泥基料中裂縫的擴展。在受荷（拉、彎）初期，當配料合適并摻有適宜的高效減水劑時，水泥基料與纖維共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；當基料發(fā)生開裂后，橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者。

若纖維的體積摻量大于某一臨界值，整個復合材料可繼續(xù)承受較高的荷載并產(chǎn)生較大的變形，直到纖維被拉斷或纖維從基料中被撥出，以致復合材料破壞。 與普通混凝土相比，纖維混凝土具有較高的抗拉與抗彎極限強度，尤以韌性提高的幅度為大。

纖維混凝土設計和使用方法請參考現(xiàn)行《纖維混凝土結構技術規(guī)程》

釋文：高溫力學性能是指高溫下物料因抵抗外力作用而產(chǎn)生各種變形和應力的能力，如強度、彈性、塑性等。物料高溫力學性能同常溫力學性能一樣，與物料的物相及其結構有關。但在高溫下，由于液相的出現(xiàn)，液相的性質、數(shù)量及分布狀態(tài)，對材料的力學性能影響極大。故高溫下耐火材料受外力作用時，其最終破壞皆與此種多相復雜系統(tǒng)，或其各組分的等力學性能的總和有關。 2100433B

爆炸往往伴隨著火災，而火災有時也會引起爆炸，研究鋼結構在爆炸和火災聯(lián)合作用下的力學性能具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本項目擬對不同約束條件下工字鋼梁在高溫下的抗沖擊性能進行研究，包括理論分析、試驗研究、計算機模擬以及參數(shù)討論。通過對鋼材進行高溫下不同應變率的沖擊試驗，研究鋼材在高溫、高應變率下的力學性能，并擬合材性模型，確定相關參數(shù)，得到鋼材的應力、應變、應變率和溫度等參數(shù)之間的關系，將其應用到火災和爆炸下的結構分析。應用給定的燃氣爆炸荷載模型，研究鋼梁在火災和爆炸共同作用下的動力響應及破壞形態(tài)，考慮梁端約束情況包括軸向約束剛度、轉動約束剛度的影響，推導復雜條件下單元剛度方程，編制有限元程序，計算不同溫度下約束鋼梁的抗沖擊性能。通過參數(shù)分析，得到不同約束條件下工字鋼梁極限溫度和沖擊荷載之間的關系，給出約束鋼梁高溫下抗沖擊性能的計算方法。研究成果可為鋼框架結構整體抗火、抗爆性能研究提供基礎。