配筋钢-聚丙烯混杂纤维混凝土裂缝控制试验研究
【学位授予单位】：三峡大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU375
【图文】：
三 峡 大 学 硕 士 学 位 论 文6图 1.1 纤维力学作用图1.2.4.2 纤维间距理论纤维间距理论又称为纤维阻裂理论，是由 J. P. Romualdi、G. B. Batson 和J.A.Mandel[2-3]于 1963 年提出的。该理论认为水泥基复合材料的破坏始于其内在的原始缺陷。假定水泥基复合材料中任一初始微裂缝可沿任意方向发展，若遇到分布在其周边的纤维，则裂缝扩展受阻，纤维将起到阻裂作用，如图 1.2 所示。研究证明:若纤维平均间距小于 7.6mm，水泥基材料的抗拉、抗弯强度将得到提高[55]。该理论属于经验型理论，仅能定性地阐述纤维增强原理，且未考虑复合材料增强机理和纤维长度对增强效果的影响，因此也有一定局限性[48]。（a）纤维约束模型 （b）AA 断面图 1.2 钢纤维对裂缝的约束力学模型上述两种理论模型被认为是最具有影响意义的纤维阻裂理论，但后来的学者研究也发现还存在不足、需要修正完善，并且后期以这两个理论为基础也发展了一些其他的阻裂机理解释模型。复合材料力学理论假定纤维在混凝土基体中定向排列且与基体粘结良好，认为复合材料的力学性能等同于其分项材料力学性能的叠加，却忽略了纤维与混凝土基体的耦合作用[57-60]。在实际制备中，在混凝土中掺加的纤维多为短切纤维，纤维分散在混凝土基体中也呈三维乱向分布，对混凝土基体的力学性能有正面作用，也有负面作用[51]。文献[61,2]认为：纤维间距理论忽略了纤维与基体的?
图 1.1 纤维力学作用图1.2.4.2 纤维间距理论纤维间距理论又称为纤维阻裂理论，是由 J. P. Romualdi、G. B. Batson 和J.A.Mandel[2-3]于 1963 年提出的。该理论认为水泥基复合材料的破坏始于其内在的原始缺陷。假定水泥基复合材料中任一初始微裂缝可沿任意方向发展，若遇到分布在其周边的纤维，则裂缝扩展受阻，纤维将起到阻裂作用，如图 1.2 所示。研究证明:若纤维平均间距小于 7.6mm，水泥基材料的抗拉、抗弯强度将得到提高[55]。该理论属于经验型理论，仅能定性地阐述纤维增强原理，且未考虑复合材料增强机理和纤维长度对增强效果的影响，因此也有一定局限性[48]。
三 峡 大 学 硕 士 学 位 论 文裂缝控制问题。主要研究内容如下：1、在总结普通钢筋混凝土与钢筋钢纤维混凝土裂缝宽度计算方法的基础上，根据复合材料理论，考虑聚丙烯纤维掺入的影响，进一步推导配筋 SP-HFRC 裂缝宽度计算公式；2、开展配筋 SP-HFRC 轴心拉伸试验，研究不同纤维掺量对混凝土开裂荷载的影响，观察钢筋混凝土试件的裂缝开展过程，分析纤维的掺入对裂缝形态的影响；探讨钢筋应力与裂缝宽度之间的关系，比较分析混杂纤维掺率对裂缝间距及裂缝宽度的影响规律，对所推导的裂缝宽度计算公式进行修正；3、根据试验结果，结合纤维间距以及复合材料理论，探究 SP-HFRC 的阻裂机理与纤维混杂效应，为混杂纤维混凝土的应用提供参考。本文的技术路线如图 1.3 所示。
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