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《大连理工大学》 2010年
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纤维混凝土抗冲击性能的试验研究

陈相宇  
【摘要】: 抵抗冲击荷载的能力是混凝土在工程应用中的重要的性能之一。已有的研究表明,纤维的掺入,对混凝土承受动力荷载时的抗冲击性能有积极的影响。目前,绝大多数的基础设施和建筑结构都是钢筋混凝土材料的,然而对钢筋和钢纤维在混凝土抗冲击性能上的混杂效应在国内外却鲜有研究。 目前,落锤冲击试验法由于其简单、经济,而被广泛应用于混凝土抗冲击性能的试验研究中。然而,已有的研究表明落锤式冲击试验数据的离散较高。为了减小试验中人为因素对数据离散的影响,本文对ACI544委员会推荐的试验设备进行了改进,研制出一种新型的落锤冲击试验台。利用新型冲击设备,可以控制冲击锤从同一高度,做标准的自由落体运动,对同一点进行冲击,从而保证了每次冲击时边界条件的一致性。本次试验对素混凝土(NC),钢筋混凝土(RC),不同纤维掺量的聚丙烯粗纤维混凝土(PPFRC),钢纤维混凝土(SFRC),钢筋钢纤维混凝土(RC+SFRC)的抗冲击性能进行了试验研究。 结果表明:纤维的掺入可以有效地提高混凝土的抗冲击性能,降低混凝土的脆性,延缓冲击裂缝的形成和开展。随着纤维掺量的增加,混凝土试件破坏时的裂缝根数增加而平均裂缝宽度减小,混凝土基体的应力分布更加均匀。同时,钢筋和钢纤维共同作用时,对混凝土的抗冲击性能表现出了优异的正混杂效应,试件的韧性得到显著改善。此外,由于混凝土抗冲击试验数据离散,引入双参数威布尔分布理论研究了冲击次数的分布规律,结果表明双参数Weibull分布理论能较好地描述了混凝土材料抗冲击次数的分布规律。为了方便工程应用,基于双参数Weibull分布模型,建立了聚丙烯粗纤维混凝土(PPFRC)在不同失效概率下的纤维掺量与抗冲击次数关系方程。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU528.572

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【参考文献】
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