纖維混凝土/噴射混凝土在循環(huán)高溫作用下的力學(xué)性能基本信息

機(jī)動(dòng)車(chē)輛在遂道中發(fā)生事故而引起的火災(zāi)是災(zāi)難性的；目前許多歐美國(guó)家都在致力于遂道混凝土的防火研究。本項(xiàng)目重點(diǎn)研究鋼纖維、鋼纖維與高性能有機(jī)纖維混凝土在循環(huán)高溫荷載作用下的變形、裂縫擴(kuò)展、防崩落及線余承載能力，利用先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)對(duì)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(jì)的建筑材料用于隧道等地下結(jié)構(gòu)。 2100433B

制造纖維混凝土主要使用具有一定長(zhǎng)徑比（即纖維的長(zhǎng)度與直徑的比值）的短纖維。但有時(shí)也使用長(zhǎng)纖維（如玻璃纖維無(wú)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(qiáng)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(kuò)展。在受荷（拉、彎）初期，當(dāng)配料合適并摻有適宜的高效減水劑時(shí)，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(dāng)基料發(fā)生開(kāi)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(gè)復(fù)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(fù)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(qiáng)度，尤以韌性提高的幅度為大。

纖維混凝土設(shè)計(jì)和使用方法請(qǐng)參考現(xiàn)行《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》

釋文：高溫力學(xué)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(yīng)力的能力，如強(qiáng)度、彈性、塑性等。物料高溫力學(xué)性能同常溫力學(xué)性能一樣，與物料的物相及其結(jié)構(gòu)有關(guān)。但在高溫下，由于液相的出現(xiàn)，液相的性質(zhì)、數(shù)量及分布狀態(tài)，對(duì)材料的力學(xué)性能影響極大。故高溫下耐火材料受外力作用時(shí)，其最終破壞皆與此種多相復(fù)雜系統(tǒng)，或其各組分的等力學(xué)性能的總和有關(guān)。 2100433B

爆炸往往伴隨著火災(zāi)，而火災(zāi)有時(shí)也會(huì)引起爆炸，研究鋼結(jié)構(gòu)在爆炸和火災(zāi)聯(lián)合作用下的力學(xué)性能具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本項(xiàng)目擬對(duì)不同約束條件下工字鋼梁在高溫下的抗沖擊性能進(jìn)行研究，包括理論分析、試驗(yàn)研究、計(jì)算機(jī)模擬以及參數(shù)討論。通過(guò)對(duì)鋼材進(jìn)行高溫下不同應(yīng)變率的沖擊試驗(yàn)，研究鋼材在高溫、高應(yīng)變率下的力學(xué)性能，并擬合材性模型，確定相關(guān)參數(shù)，得到鋼材的應(yīng)力、應(yīng)變、應(yīng)變率和溫度等參數(shù)之間的關(guān)系，將其應(yīng)用到火災(zāi)和爆炸下的結(jié)構(gòu)分析。應(yīng)用給定的燃?xì)獗ê奢d模型，研究鋼梁在火災(zāi)和爆炸共同作用下的動(dòng)力響應(yīng)及破壞形態(tài)，考慮梁端約束情況包括軸向約束剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)約束剛度的影響，推導(dǎo)復(fù)雜條件下單元?jiǎng)偠确匠?，編制有限元程序，?jì)算不同溫度下約束鋼梁的抗沖擊性能。通過(guò)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(guān)系，給出約束鋼梁高溫下抗沖擊性能的計(jì)算方法。研究成果可為鋼框架結(jié)構(gòu)整體抗火、抗爆性能研究提供基礎(chǔ)。