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钢纤维混凝土静力损伤研究

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2015-12-09 18:00【

根据国内外已有的研究成果,对钢纤维混凝土静力损伤和疲劳损伤进行了研究,主要研究内容及结论如下:1、给出了将试验得到的4点弯曲梁的荷载-挠度曲线转化为相应的应力-应变曲线的方法;根据能量等效原理和weibull统计分布理论推导了钢纤维混凝土在单向荷载作用下的本构模型及其损伤模型,只要能准确的测定出试件的弹性模量、峰值应力以及相应的峰值应变,就能得到其单向荷载作用下的本构方程和损伤演变方程。2、静载破坏可看成是特殊的疲劳破坏,即极限强度加载下,承受一个循环的疲劳破坏。在此过程中,损伤也是一个逐步累积的过程。借鉴疲劳损伤的分析方法,基于损伤力学推导了单轴加载作用下描述损伤变量与应变关系的损伤演变方程。根据应变等效原理,得到对应的本构方程。3、对钢纤维再生混凝土和钢纤维卵石混凝土弯曲疲劳性能进行了试验研究,得到不同应力水平(S=0.7,0.75,0.8,0.85)下的疲劳寿命。分析结果表明:应力水平S与对数疲劳寿命lgN成直线关系,相关系数在0.99以上,因钢纤维和粗骨料之间的界面连接强度不同,在任何应力水平下钢纤维再生混凝土的疲劳寿命都比钢纤维卵石混凝土大。综合已有文献回归得到的弯曲疲劳载荷作用下的疲劳寿命方程,可作为弯曲疲劳荷载作用下疲劳寿命的估算。钢纤维再生混凝土和钢纤维卵石混凝土弯曲疲劳应变演化曲线呈现三阶段发展规律,随着循环比的增加,钢纤维再生混凝土的疲劳应变比钢纤维卵石混凝土的疲劳应变发展慢。由此可见,利用再生骨料作为粗骨料的钢纤维再生混凝土不仅能变废为宝,减少环境污染,实现资源的重复利用,而且其疲劳寿命和疲劳应变发展都优于钢纤维卵石混凝土。4、利用威布尔分布和对数正态分布对钢纤维再生混凝土和钢纤维卵石混凝土的疲劳寿命试验结果进行检验,结果表明本次试验的弯曲疲劳寿命较好地服从对数正态分布和两参数威布尔分布。不同存活率P和应力水平S下,单对数疲劳方程和双对数疲劳方程的线性关系是成立的,其相关系数R均在0.99以上;存活率P对钢纤维卵石混凝土的回归系数Bb影响很小,可取其平均值作为通用结果,而存活率P对钢纤维卵石混凝土各回归系数影响很小,可取其平均值作为通用结果。5.通过对二级配钢纤维混凝土疲劳试验数据进行回归,提出了二级配钢纤维混凝土弯曲疲劳方程,其回归系数可以达到0.971以上,比采用其他拟合公式更接近试验结果。