钢纤维部分增强高强混凝土梁的疲劳变形性能.pdf
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1、2 0 1 3年第 2期 2月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA CONC RE T E AND C EME NT P R0DUC T S 2 01 3 No 2 F e b r u a r y 钢纤维部分增强高强混凝土梁的疲劳变形性能 张 明 , 张庆伟 , 赵 军 ( 1 郑州大学 , 4 5 0 0 0 0; 2 安 阳师范学院建筑工程学院, 4 5 5 0 0 0 ) 摘要 : 通 过普 通高强混凝土梁和钢纤 维高强混凝土 梁的疲 劳试验 , 分析 了疲劳荷 载作 用下钢 纤维部 分增强高 强混凝 土梁挠度随循 环次数增加的 变化规律 , 探讨 了钢纤维掺入层厚对钢 纤维
2、高强混凝 土梁变形性能的影响 , 研究 了钢 纤维部 分增强高强混凝土 梁刚度及挠度 的计 算方法, 并提 出了相应的计算公式 。结 果表 明 , 在 高强混凝土梁 中 掺加钢 纤维能有效控制梁的刚度 , 疲劳变形性能随着钢纤维混凝土层厚的增加 而提 高, 计算结果与试验测 量结果吻 合 较 好 。 关键词 : 钢 纤维 ; 高强混凝 土梁 ; 疲 劳; 挠 度 Abs t r a c t : B a s e d o n t h e f a t i g u e t e s t o f h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e b e a m a n d s
3、 t e e l fi b e r r e i n f o r c e d h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e b e a ms , t h e d e v e l o p me n t l a w o f d e fl e c t i o n o f s t e e l fib e r r e i n f o r c e d h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e b e a ms w i t h t h e i n c r e a s i n g l o a d i n g c y c l e s i s
4、d i s c u s s e d u n d e r t h e f a t i g u e l o a d i n g a n d t h e i n fl u e n c e s D f t h e d e p t h o f s t e e l fi b e r l a y e r o n t h e d e f o r ma t i o n p e r f o rm a n c e o f s t e e l fi b e r r e i n f o r c e d h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e b e a ms a r e d i
5、s c u s s e d T h e c a l c u l a t i n g me t h o d s o f d e fl e c t i o n a n d s t i f f n e s s o f s t e e l fi b e r p a r t i a l l y r e i n f o r c e d h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e b e a ms a r e s t u d i e d ,a n d t h e r e l a t e d c a l c u l a t i o n f o rm u l a s a r
6、e p u t f o r w a r d T h e r e s u l t s s h o w t h a t a d d i n g s t e e l fi b e r i n t o t h e h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e b e a ms c a n c o n t r o l t h e s t i f f n e s s o f t h e b e a ms e f f e c t i v e l y ,t h e f a t i g u e d e f o rm a t i o n p e rfo rm a n c e wo
7、 u l d b e i mp r o v e d a l o n g wi t h t h e i n c r e a s e o f d e p t h o f s t e e l fi b e r l a y e r , a n d t h e c a l c u l a t e d v a l u e s h a v e g o o d a g r e e me n t wi t h t h e t e s t d a t a Ke y wo r d s :S t e e l fi b e r ; Hi g h s t r e n g t h c o n c r e t e b e a
8、 m; F a t i g u e ; De fl e c t i o n 中图分类号: T U 3 7 5 1 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 0 - 4 6 3 7 ( 2 0 1 3 ) 0 2 - 4 7 - 0 3 0前 言 随着钢纤维的广泛应用 , 钢纤维混凝 土在混凝 土结构 中的应用得到了迅速的发展 , 在公路 、 铁路 、 桥梁及 工业 与 民用建筑等领域的应用也越来越 广 泛 。上述这些结构形式在其服务期 内除了承受静 载作用外 , 还承受疲劳荷载 的作用。在疲劳荷载作 用下 , 由于疲劳 累积损伤 的影 响 , 结构 功能退化及 结构 变形增大会影 响结构的正常
9、使用甚 至安全性。 因此 , 有必要对疲劳荷载作用下钢纤维高强混凝土 构件及钢纤维部分增强 高强混凝 土构件 的变形性 能进行研究。 本研究 以疲劳试验为基础 , 分析 了钢纤维高强 混凝土梁疲劳荷载作用 下变形 随着 钢纤维掺入层 高变化 的发展规律 , 探讨 了疲劳荷载作用下钢纤维 部分增 强高强混凝土梁 的刚度与挠度 的计算 方法 及公式 。 1 试验概况 本试 验共制作 了 1根普通 高强混凝 土梁和 3 根钢纤维高强混凝土梁 。试验研究的 目的主要是探 基 金 项 目 :河 南 省 教 育 厅 科 学 技 术 研 究 重 点 项 目 ( 1 2 A5 6 0 01 3 ) 。 求钢纤
10、维高强混凝土梁在第一次静载试验及经历 一 定疲劳循环次数重复加载后 的变形发展规律 以 及钢纤维对其 的影响 在设计试验梁时主要考虑 了 钢纤维掺人范围的变化。 试验梁均采用跨中单点分级疲劳加载。为模拟 试件实际工作情况 ,试验梁两端采用平板橡胶支 座。安置试验梁时力求几何对 中, 并保持两支座等 高。加载点与支座处均垫有钢板 , 以防止发生混凝 土局部压坏。疲劳试验采用固定最大及最小应力水 平 的等 幅正 弦波加 载 ,施 加的疲 劳荷 载最大值 为 0 5 Mu , 最小值 固定为 0 1 5帆 ( 根据试验机能够控制 的最小 荷 载选取 ) 。 根据混凝土结构试验方法标准网 , 等 幅疲
11、劳试 验加载程序包括静载试验、 疲劳试验和破坏试验三 个 阶段 : 在静载试验阶段 , 按照静力单调加 载试验 的加载程序进行 , 首先进行预加载, 检验设备是否 正常后进行加载至疲劳上限 、卸载 的静载试验 ; 在 疲劳试验阶段 ,进行等幅疲劳试验 ,加载频率为 5 H z ,在保持加载频率的基础上反复调节保持荷载 稳定 , 使误差不大于 3 。试验过程 中, 动载循环至 1万 、 5万 、 1 0万 、 1 5万 、 2 0万 、 5 O万 、 1 0 0万 、 1 5 0万 47 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3年第 2期 混凝土与水泥制品
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- 关 键 词:
- 纤维 部分 增强 高强 混凝土 疲劳 变形 性能
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