层布式钢纤维、混杂纤维混凝土的增强机理研究硕士论文

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1、武汉理工大学硕士学位论文层布式钢纤维、混杂纤维混凝土的增强机理研究姓名：郭赞申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：张季如20060401武汉理工大学硕士学位论文摘要纤维增强混凝土是一种多相材料，其在土木工程中的应用日益广泛。在混凝土中掺入纤维能够从微观机制上改善材料的性能，提高混凝土的抗拉强度、韧性、延性、抗裂性及抗冲击疲劳等性能。层布式钢纤维增强混凝土路面结构，它是在经济与性能并重的基础上，使钢纤维分层布置，即钢纤维分布于混凝土路面的上部和下部，形成“层布式钢纤维增强混凝土”。为解决其中间部分素混凝土的韧性、抗裂性及抗渗性均较

2、差这一问题，我们在混凝土基体中全体积掺入聚丙烯纤维，使之与上下层钢纤维共同作用发挥“正混杂效应”来改善混凝土的性能。自1997年以来，多次试验证明，层布式钢纤维、混杂纤维混凝土在抗弯拉、延性、阻裂、耐久性和韧性等多方面都具有优良的性能。目前，关于纤维混凝土增强理论的研究仍以宏观试验和定性分析为主，缺乏比较成熟的细观力学模型，在纤维混凝土细观增强机理和宏观力学行为间联系的量化研究则更少。因此，深入地研究纤维增强的力学本质，从理论上阐述纤维混凝土增强机理，对层布式钢纤维、混杂纤维混凝土的推广应用具有相当的现实意义。本文的主要内容如下：1

3、．对层布式钢纤维混凝土进行了弯拉性能方面的试验研究，并对各影响因素进行了分析。2．建立了细观统计力学模型，对层布式钢纤维、混杂纤维混凝土的宏观力学行为与细观参数之间的关系进行了一系列的推导运算。3．建立了层布式钢纤维、混杂纤维混凝土的裂纹开展模型，以数值的形式定量的模拟出了裂纹的扩展量与试件所受荷载之间的关系。关键词：层布式钢纤维混凝土，层布式混杂纤维混凝土，增强机理，细观力学武汉理工大学硕十学位论文AbstractFiberreinforcedconcreteisakindofheterogeneousmaterial．which

4、ismoreincreasinglyusedincivilengl‘neering．Theincorporationofsteelorotherfibersinconcretecansignificantlyimprovetheperformanceofcementitiousmaterials，suchastensilestrength，toughhess，andductilityaswellasresistancetocrackandfatigue．LayerSteelFiberReinforcedConcrete(LSFRCl

5、，whichisonthebasisofconsideringeconomyandimprovementofmaterialproperties，lettingsteelfiberlayerdistributinglayerbylayer,andsteelfibersarescatteredtotheupperandlowerlayer,concretewhichiscastbythismethod，iscalledLSFRC．ForthedisadvantageofiIlferiortoughness．crackresistanc

6、eandinfiltrationresistanceofthemiddlelayer,polypropylenefibberaremixedentirelyintheconcrete，forthepurposeofexertingthe“positiveintermixingeffect”toimprovetheperformanceoftheconcrete．Ourresearchershaveaccomplishedlotsoftestsince1997．itisindicatedthatLSFRCandLHFRC(LayerH

7、ybridFiberReinforeedConcrete)areprovidedwithexcellentpropertiesonmulti—aspect，suchas：flexuralstrength、fatigueresistance、crackresistance、durability，etc．Thecurrentresearchesonthereinforcedmechanismoffiberreinforeedconcretearemainlyconcentratedonmacroexperimentsandqualita

8、tiveanalyses．maturemesoscopiemodelsarestillabsent．111equantitativeanalysesoftherelationshipbetweenthemeso．structurala