塑钢纤维轻骨料混凝土梁斜截面受剪性能研究

发布时间：2020-11-13 05:49

　　 轻骨料混凝土具有轻质、高强的优点,但相较于普通混凝土脆性更大。梁的剪切破坏为脆性破坏,轻骨料混凝土梁的剪切破坏脆性更为明显,而改善这种缺陷成为现今的研究重点。相较于钢纤维,塑钢纤维具有化学性能稳定的优点,将其掺入轻骨料混凝土中不仅可以起到阻裂增韧的效果,还不会对轻骨料混凝土的容重产生影响,因此本文对塑钢纤维轻骨料混凝土梁的受剪性能进行研究。本文通过对11根塑钢纤维轻骨料混凝土梁和3根轻骨料混凝土梁对称集中荷载下的受剪试验,研究了塑钢纤维掺量(0 kg/m~3、3 kg/m~3、6 kg/m~3、9 kg/m~3)、箍筋配筋率(0%、0.19%、0.38%)、剪跨比(1、2、3)对塑钢纤维轻骨料混凝土梁斜截面受剪性能的影响规律,探讨了塑钢纤维替代箍筋承担剪力的有效性,并建立了塑钢纤维轻骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力公式。研究结果表明:在轻骨料混凝土梁中掺入塑钢纤维可使轻骨料混凝土梁破坏形态发生改变,其中无腹筋轻骨料混凝土梁由斜拉破坏转变为剪压破坏,配箍率为0.38%的轻骨料混凝土梁由脆性的剪压破坏转变为延性稍好的剪弯破坏。将塑钢纤维掺入轻骨料混凝土梁,可使轻骨料混凝土梁的抗剪承载力、延性、剪跨区初裂强度均得到提升,剪跨区最大斜裂缝宽度减小。无腹筋或配箍率0.19%的轻骨料混凝土梁掺入9 kg/m~3的塑钢纤维,轻骨料混凝土梁的抗剪承载力、延性等性能均优于配箍率0.19%或配箍率0.38%未掺入塑钢纤维的轻骨料混凝土梁,塑钢纤维可以起到代替箍筋的作用。通过分析抗剪承载力各影响因素对抗剪承载力的贡献,推导出塑钢纤维轻骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力公式,承载力计算结果与试验结果吻合良好,可以为塑钢纤维轻骨料混凝土在工程实践中提供参考。
【学位单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU37
【部分图文】：

纵向钢筋：HRB400 级带肋钢筋；箍筋：HPB300 级光圆钢筋；钢筋具体性能见表2.2。图2.1 页岩陶粒 图2.2 塑钢纤维表2.1 塑钢纤维物理性能密度/kg m-3直径/mm 长度/mm 强度/MPa 弹性模量/GPa 伸长率/% 长径比950 0.8 30 540 8.2 15 2 37.5

纵向钢筋：HRB400 级带肋钢筋；箍筋：HPB300 级光圆钢筋；钢筋具体性能见表2.2。图2.1 页岩陶粒 图2.2 塑钢纤维表2.1 塑钢纤维物理性能密度/kg m-3直径/mm 长度/mm 强度/MPa 弹性模量/GPa 伸长率/% 长径比950 0.8 30 540 8.2 15 2 37.5

λ=3（c）PSF6-A-3 （d）PSF9-A-3图3.2A 系列梁破坏形态配箍率增加到0.19%的B 系列梁PSF0-B-3、PSF3-B-3、PSF6-B-3、PSF9-B-3 在荷载加载至34 kN~69 kN 时，梁纯弯段受拉区出现细小的受拉裂缝，随着加载的进行，裂缝数量继续增加，且逐步向上延伸。随着荷载增加至 114 kN~131 kN 时，梁剪跨区出现斜裂缝，并随着荷载逐渐的增加，斜裂缝数量不断增加，同时斜裂缝逐步由支座附近向加载点发展，当荷载达到136 kN~234 kN 时，其中一条斜裂缝由支座附近延伸至加载点，并在达到峰值荷载时，形成临界斜裂缝。梁达到峰值荷载后，荷载下降较快，各梁均发生剪压破坏。B 系列梁裂缝形态见图 3.3
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本文编号：2881818