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聚丙烯纤维自密实混凝土梁疲劳性能研究
| 论文题名： | 聚丙烯纤维自密实混凝土梁疲劳性能研究 |
| 关键词： | 自密实混凝土梁;聚丙烯纤维;疲劳性能;加载试验;抗拉强度 |
| 摘要： | 本文通过试验设计找到能够满足聚丙烯纤维自密实混凝土工作性能和力学性能的配合比，然后对聚丙烯纤维自密实混凝土进行了力学性能测试。根据混凝土结构相关试验规程，设计并进行了三组聚丙烯纤维-钢筋自密实混凝土梁的试验研究:第一组和第二组分别为不同聚丙烯纤维体积掺量试验梁的三点弯曲静力加载试验和疲劳加载试验;第三组为不同应力水平的试验梁三点弯曲疲劳加载试验。 首先通过第一组试验梁的静力试验得出不同掺量聚丙烯纤维混凝土梁在荷载作用下的挠度、刚度、钢筋和混凝土的应力应变以及裂缝开展情况，并以此作为基本参照对比第二组、第三组试验梁疲劳加载的结果;其次根据第二组、第三组试验梁的疲劳荷载试验，分析得出不同聚丙烯纤维掺量和不同应力水平下试验梁的挠度、刚度，梁体裂缝高度、裂缝分布密度、长度以及最大宽度，混凝土和受拉钢筋应变随疲劳荷载次数的变化情况。本文主要研究内容如下: ①查阅分析相关聚丙烯纤维自密实混凝土配合比设计规范和文献资料，进行满足其工作性能和力学性能要求的配合比设计，以及相应试件的立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度、抗折强度的力学性能试验。 ②通过对普通钢筋自密实混凝土梁、12mm0.10％和12mm0.15％体积掺量聚丙烯纤维-钢筋自密实混凝土梁的抗弯性能试验研究，分析了不同体积掺量聚丙烯纤维对混凝土梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载以及裂缝形态的影响，得到了试验梁跨中挠度、钢筋和混凝土应变与荷载大小或疲劳加载次数的关系曲线。 ③基于疲劳理论分析了聚丙烯纤维-钢筋自密实混凝土梁在不同应力水平的重复加载下的S-N曲线。通过疲劳实验过程中试验梁裂缝和挠度的开展情况，结合刚度退化研究了不同应力水平的疲劳荷载对其疲劳损伤累积的影响。 ④运用ANSYS软件，对普通自密实钢筋混凝土梁和12mm0.15％体积掺量的聚丙烯纤维-钢筋自密实混凝土梁进行了接触、材料非线性的抗弯性能分析，并将数值分析结果与试验测试结果进行了对比，给出了试验梁在静力加载下的裂缝分布图以及混凝土第一主应力云图和钢筋轴向应力图。针对12mm0.15％体积掺量的聚丙烯纤维-钢筋自密实混凝土梁进行了不同应力水平下疲劳加载的数值模拟，对比试验测试结果，分析了运用ANSYS软件对聚丙烯纤维自密实混泥土梁疲劳寿命预测的可行性。 |
| 作者： | 陈涛 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 巫祖烈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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