1963年J..PRomualdi和G.B.Baston发表了一系列关于钢纤维混凝土裂纹开展的机理,提出了纤维间距理论,从而开始了这种新型复合材料的实用化开发研究阶段20。70年代,美国开发了熔抽技术,制造出廉价的钢纤维,为钢纤维混凝土的实际应用创造了有利条件。此后20多年,钢纤维混凝土在世界各国的开发研究受到普遍重视,尤以美国、1日本、英国进展最快。我国研究和应用钢纤维混凝土开始于70年代,而近年来,发展异常迅速,已经得到广泛的应用和深入的研究,已连续召开了八届全国纤维水泥与纤维混凝土学术会议。工程中应用较广的有隧洞衬砌、桥梁、铁路轨枕、大跨建筑物、管道工程、维修加固工程等。但我国纤维混凝土的应用和研究还远远落后于发达国家,据估计1997年欧洲钢纤维用量约为3万吨,我国在各项工程中碳钢纤维用量约为7千吨,远远低于发达国家。

在促进钢纤维混凝土技术发展和实用化过程中,其基本性能和基础理论研究也取得了较大的进展。在力学性能上分别进行着宏观、细观和微观三个层次的研究。对钢纤维增强机理提出了复合材料理论和纤维间距理论以及在此基础上发展起来的其他理论。当今的研究又进一步深化到界面细观结构和由此产生的界面效应、钢纤维混凝土微观结构与宏观行为的关系等。但是,钢纤维混凝土是一种复杂的复合材料,其力学性能和基础理论仍有许多重要问题巫待研究解决。

随着混凝土结构的应用范围和规模的不断扩大,开拓了许多承受疲劳的结构领域;另一方面,混凝土道路、桥梁等常规结构随着交通运输的发展也正受到日益严重的疲劳作用。混凝土结构的设计思想和方法也不断改进,以可靠度为基础的极限状态设计方法逐步取代传统的设计方法,其中疲劳极限作为一种重要的结构极限状态,也受到很大的重视。因此,对混凝土的疲劳特性和疲劳损伤机理的研究也逐渐深入。

对于钢纤维混凝土,作为工程材料,它的应用远比普通混凝土的应用历史短,其疲劳及其损伤特性研究远不能满足工程应用的要求。随着钢纤维混凝土的广泛应用,以及钢纤维混凝土设计方法和设计规程的制定,钢纤维混凝土疲劳特性的试验研究也取得了一些重要成果。在钢纤维混凝土细观机理方面,我国学者对界面性能,增强机理,纤维分布、取向、边壁效应等进行了大量的理论和试验研究。

由此可见,对钢纤维混凝土的疲劳寿命概率分布、疲劳变形、疲劳损伤演变规律、疲劳损伤机理等疲劳特性和钢纤维混凝土细观强度研究还远远不够。

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