纤维轻骨料混凝土扁梁受弯性能试验研究

发布时间：2020-06-30 21:38

【摘要】：在建筑结构中使用扁梁能够降低楼层高度、增加楼层的净高并满足对使用高度的要求,但扁梁由于有效高度变小造成构件承载力、抵抗变形和抗裂能力下降,而且在承受相同荷载的情况下,扁梁较正常梁耗材更多,导致其自重更大。鉴于纤维对裂缝的扩展有较好的抑制作用和对混凝土梁刚度、承载力的提高作用,以及轻骨料混凝土具有轻质、强度高的优点,故本文对纤维轻骨料混凝土扁梁的受弯性能进行研究。本文通过对3根轻骨料混凝土扁梁、8根塑钢纤维轻骨料混凝土扁梁和6根钢纤维轻骨料混凝土扁梁进行三分点对称加载,研究了配筋率(0.97%、1.30%、1.62%)和纤维掺量(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)对纤维轻骨料混凝土扁梁的裂缝发展、破坏形态、钢筋应变、混凝土应变、跨中挠度、短期刚度、开裂荷载、屈服荷载和极限荷载等受弯性能影响规律,建立了塑钢纤维轻骨料混凝土扁梁短期刚度和抗弯承载力计算公式,并验证了现行规范对钢纤维轻骨料混凝土扁梁短期刚度和抗弯承载力计算的适用性。研究结果表明:将纤维掺入到轻骨料混凝土中可以有效提高其开裂荷载、抑制裂缝的扩展,降低受压区混凝土应变和钢筋应变;在轻骨料混凝土扁梁中掺入纤维可以有效提高其刚度,减小其挠度,纤维掺量越多效果越好;纤维的掺入可以使梁的屈服弯矩和极限弯矩提高,钢纤维对刚度和承载力提高效果要优于塑钢纤维。基于有效惯性矩法和解析刚度法分别推导出塑钢纤维轻骨料混凝土扁梁短期刚度公式,并建立了塑钢纤维轻骨料混凝土扁梁抗弯承载力公式,计算的结果与试验结果相吻合。按纤维混凝土结构技术规程(CECS38:2004)中规定的钢纤维混凝土梁抗弯承载力和短期刚度公式对钢纤维轻骨料混凝土扁梁进行计算,抗弯承载力计算值与实验值相吻合,并对短期刚度公式中的钢纤维影响系数做了具体修正,为钢纤维轻骨料混凝土扁梁应用提供参考依据。
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU37
【图文】：

头市蒙西牌 P.O42.5 级普通硅酸盐水泥，腾轻集料环保产品有限公司生产碎石型页数为 2.90 的中砂；宁波大成新材料股份有限公司生产的改性玉田县致泰钢纤维制造有限公司生产的钢安顺建材公司生产的聚羧酸减水剂，减水B400 级带肋钢筋； 级光圆钢筋，钢筋性能参数见表 2.4；

细度（45μm）/%比表面积/（m2/kg）标准稠度/%凝结时间/min 抗压强度/MPa初凝 终凝 3d 28d6.5 380 25 180 223 26.5 48.9表 2.2 粗骨料能指标类型 粒径(mm)表观密度(kg/m3)堆积密度(kg/m3)筒压强度(MPa)24h 吸水率(%)页岩陶粒 5-10 1 421 780 6.9 4.8表 2.3 纤维性能参数纤维种类 长度/mm 直径/mm 密度 g/cm3抗拉强度/MPa 弹性模量/GPa塑钢纤维 30 0.8 0.95 540 9 .88钢纤维 30 1 7.85 1 100 200

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