超高性能混凝土基本力学性能的尺寸效应研究
发布时间：2021-11-07 04:37
超高性能混凝土（Ultra-High-Performance concrete）具有优异的力学性能及耐久性能,被广泛的用于桥梁等大型结构中。通过掺加钢纤维,UHPC的受压及弯曲性能得到极大的改善,然而UHPC的实际应用往往受限于其高昂的造价。为突破这一局限性,可通过纤维混杂的方式降低造价并提升性能。尽管UHPC具有卓越的力学性能,其在不同尺寸结构中往往表现出具有差异性的力学特性。因此,为准确的描述这种尺寸依赖性的力学性能,尺寸效应的研究尤为重要。本文通过对UHPC抗压强度及弯曲韧性尺寸效应的实验研究,得出如下结论:随着钢纤维掺量的增加,UHPC流动度逐渐降低,抗压强度逐渐升高,抗压强度尺寸效应变得更加显著;钢纤维掺量为2%时,长端勾形钢纤维对UHPC抗压强度提高最大,短端勾纤维和直纤维提高幅度逐渐降低,掺入短端勾纤维的UHPC尺寸效应最为明显,直线形次之,长端勾纤维对尺寸效应的影响最小;随着水胶比增大,流动度大幅增长,抗压强度逐渐降低,尺寸效应逐渐变缓。随钢纤维掺量增加,UHPC初裂荷载及挠度变化较小,等效初裂应力及挠度的尺寸效应也趋于相似,但峰值荷载及挠度提高较大,等效峰值应力及挠度...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
YI抗压强度尺寸效应实验结果
c) 弹性模量尺寸效应图 1.2 Sinaie 实验结果[59]7]对透水混凝土抗压强度的尺寸效应进行强度的尺寸效应相比于普通混凝土更加，混凝土的尺寸效应在一定程度上和孔显。骨料对混凝土受压性能尺寸效应的影响压强度尺寸效应更明显。混凝土的宏观料越多，则界面过渡区越多，而混凝土随机强度尺寸效应理论，骨料越多的混效破坏概率更大，表现为尺寸效应更显混凝土抗压强度尺寸效应更为明显，这压强度介于 72MPa-126MPa 的高强混凝
工程硕士学位论文者的研究表明，钢筋混凝土梁弯曲性能的尺寸效应与配筋率密配筋率较低时，混凝土受拉区先达到极限强度，随后纵筋迅坏表现出脆性行为，弯曲性能的尺寸效应较为明显；对于适筋性趋势，因此尺寸效应现象较弱；当梁超筋破坏时，主要表现压碎，同样由于脆性破坏行为，混凝土弯拉强度的尺寸效应较为 通过掺入钢纤维极大的改善了弯曲性能并提高了其弯曲韧性，HPC 在弯曲荷载作用下的耗能能力大小，同时也是评价其抗开[86]。UHPC 韧性指标的衡量方法在日本 JCI、美国 ACI 及 AST有优劣[87,88]，主要包括能量法、能量比值法、强度法及特征13：2009[89]和 ASTM C1018[90]评价方法基本一致，采用韧性指性通常采用荷载挠度曲线来表征，曲线上的初裂荷载、初裂挠值挠度均为反映弯曲韧性的重要参数，UHPC 的典型荷载挠度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高性能混凝土流变特性及其对纤维分散性的影响[J]. 张倩倩,刘建忠,周华新,光鉴淼,张丽辉,林玮,刘加平. 材料导报. 2017(23)
[2]箍筋约束对小偏心加载下高强RC柱尺寸效应影响分析[J]. 金浏,丁子星,李冬,杜修力. 中国科学:技术科学. 2017(04)
[3]骨料组分和强度等级对混凝土单轴受压性能尺寸效应的影响[J]. 苏捷,方志,杨钻. 建筑结构学报. 2014(05)
[4]不同骨料组分混凝土立方体抗压强度尺寸效应试验研究[J]. 苏捷,方志. 建筑结构学报. 2014(02)
[5]Toughness and characterization of reactive powder concrete with ultra-high strength[J]. JU Yang1, 2, 3, LIU HongBin1, CHEN Jian4, JIA YuDan5 & PENG PeiHuo1 1 State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China; 2 Department of Mechanical & Manufacturing Engineering, The University of Calgary, 2500 University Drive NW Calgary AB T2N 1N4, Canada; 3 The University of Illinois at Urbana-Champaign, 1110 West Green Street Urbana IL 61801, USA; 4 Building Design Division, China Nuclear Power Engineering Co., Ltd, Beijing 100840, China; 5 School of Civil Engineering, University of Nottingham, University Park, Nottingham NG7 2RD, UK. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2009(04)
[6]透水混凝土尺寸效应的试验研究[J]. 曾伟,石云兴,彭小芹,霍亮,戢文占. 混凝土. 2007(05)
[7]高强混凝土强度尺寸效应的试验研究[J]. 钱觉时,杨再富,黄煜镔,唐祖全. 华中科技大学学报(城市科学版). 2004(01)
博士论文
[1]混凝土受压与受拉性能的尺寸效应研究[D]. 苏捷.湖南大学 2013
[2]混凝土尺寸效应理论研究与断裂参数分析[D]. 黄海燕.河海大学 2004
[3]混凝土脆性与力学参数的尺寸效应及其相互关系的研究[D]. 黄煜镔.重庆大学 2002
硕士论文
[1]钢纤维在超高性能混凝土中增强增韧作用的研究[D]. 何稳.湖南大学 2015
[2]断裂力学在混凝土中的应用及其尺寸效应[D]. 李勇.浙江大学 2004
本文编号：3481175
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
YI抗压强度尺寸效应实验结果
c) 弹性模量尺寸效应图 1.2 Sinaie 实验结果[59]7]对透水混凝土抗压强度的尺寸效应进行强度的尺寸效应相比于普通混凝土更加，混凝土的尺寸效应在一定程度上和孔显。骨料对混凝土受压性能尺寸效应的影响压强度尺寸效应更明显。混凝土的宏观料越多，则界面过渡区越多，而混凝土随机强度尺寸效应理论，骨料越多的混效破坏概率更大，表现为尺寸效应更显混凝土抗压强度尺寸效应更为明显，这压强度介于 72MPa-126MPa 的高强混凝
工程硕士学位论文者的研究表明，钢筋混凝土梁弯曲性能的尺寸效应与配筋率密配筋率较低时，混凝土受拉区先达到极限强度，随后纵筋迅坏表现出脆性行为，弯曲性能的尺寸效应较为明显；对于适筋性趋势，因此尺寸效应现象较弱；当梁超筋破坏时，主要表现压碎，同样由于脆性破坏行为，混凝土弯拉强度的尺寸效应较为 通过掺入钢纤维极大的改善了弯曲性能并提高了其弯曲韧性，HPC 在弯曲荷载作用下的耗能能力大小，同时也是评价其抗开[86]。UHPC 韧性指标的衡量方法在日本 JCI、美国 ACI 及 AST有优劣[87,88]，主要包括能量法、能量比值法、强度法及特征13：2009[89]和 ASTM C1018[90]评价方法基本一致，采用韧性指性通常采用荷载挠度曲线来表征，曲线上的初裂荷载、初裂挠值挠度均为反映弯曲韧性的重要参数，UHPC 的典型荷载挠度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高性能混凝土流变特性及其对纤维分散性的影响[J]. 张倩倩,刘建忠,周华新,光鉴淼,张丽辉,林玮,刘加平. 材料导报. 2017(23)
[2]箍筋约束对小偏心加载下高强RC柱尺寸效应影响分析[J]. 金浏,丁子星,李冬,杜修力. 中国科学:技术科学. 2017(04)
[3]骨料组分和强度等级对混凝土单轴受压性能尺寸效应的影响[J]. 苏捷,方志,杨钻. 建筑结构学报. 2014(05)
[4]不同骨料组分混凝土立方体抗压强度尺寸效应试验研究[J]. 苏捷,方志. 建筑结构学报. 2014(02)
[5]Toughness and characterization of reactive powder concrete with ultra-high strength[J]. JU Yang1, 2, 3, LIU HongBin1, CHEN Jian4, JIA YuDan5 & PENG PeiHuo1 1 State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China; 2 Department of Mechanical & Manufacturing Engineering, The University of Calgary, 2500 University Drive NW Calgary AB T2N 1N4, Canada; 3 The University of Illinois at Urbana-Champaign, 1110 West Green Street Urbana IL 61801, USA; 4 Building Design Division, China Nuclear Power Engineering Co., Ltd, Beijing 100840, China; 5 School of Civil Engineering, University of Nottingham, University Park, Nottingham NG7 2RD, UK. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2009(04)
[6]透水混凝土尺寸效应的试验研究[J]. 曾伟,石云兴,彭小芹,霍亮,戢文占. 混凝土. 2007(05)
[7]高强混凝土强度尺寸效应的试验研究[J]. 钱觉时,杨再富,黄煜镔,唐祖全. 华中科技大学学报(城市科学版). 2004(01)
博士论文
[1]混凝土受压与受拉性能的尺寸效应研究[D]. 苏捷.湖南大学 2013
[2]混凝土尺寸效应理论研究与断裂参数分析[D]. 黄海燕.河海大学 2004
[3]混凝土脆性与力学参数的尺寸效应及其相互关系的研究[D]. 黄煜镔.重庆大学 2002
硕士论文
[1]钢纤维在超高性能混凝土中增强增韧作用的研究[D]. 何稳.湖南大学 2015
[2]断裂力学在混凝土中的应用及其尺寸效应[D]. 李勇.浙江大学 2004
本文编号：3481175
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