超高韌性水泥基復(fù)合材料構(gòu)件受剪性能試驗(yàn)研究.pdf

1、超高韌性水泥基復(fù)合材料是以水泥作為基本粘結(jié)料，加上小粒徑細(xì)骨料作為基體，再加入體積摻量2％左右的聚乙烯醇纖維作增強(qiáng)材料配制而成的新型建筑材料。這種材料的特點(diǎn)不同于以前的纖維增強(qiáng)材料，依靠通過(guò)增加大體積含量的纖維來(lái)獲得高性能，而是基于材料微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種具有超高韌性的新型復(fù)合材料，這種材料在荷載作用下具有明顯的應(yīng)變硬化特征，在直接拉伸作用下可產(chǎn)生多條細(xì)微裂縫，穩(wěn)定的拉應(yīng)變能夠達(dá)到3％左右。
　　為了研究超高韌性水泥基復(fù)合材料的力學(xué)

2、性質(zhì)及構(gòu)件受剪性能，本文圍繞“一種材料、兩種構(gòu)件、三個(gè)重點(diǎn)”來(lái)進(jìn)行研究，以獲得超高韌性水泥基復(fù)合材料基本物理力學(xué)性能和構(gòu)件的承載力及變形特性。一種材料為超高韌性水泥基復(fù)合材料;兩種構(gòu)件為超高韌性水泥基復(fù)合材料簡(jiǎn)支梁以及超高韌性水泥基復(fù)合材料連梁;三個(gè)重點(diǎn)主要包括以下內(nèi)容:
　　1分析了超高韌性水泥基復(fù)合材料的配合比及攪拌工藝，對(duì)超高韌性水泥基復(fù)合材料進(jìn)行了基本力學(xué)性能的試驗(yàn)。分別從超高韌性水泥基復(fù)合材料配制工藝、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和抗拉

3、強(qiáng)度試驗(yàn)三個(gè)方面進(jìn)行闡述，了解了超高韌性水泥基復(fù)合材料的基本力學(xué)性能，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室配制澆筑不同類型的超高韌性水泥基復(fù)合材料試塊，得到了單軸抗拉、單軸抗壓的強(qiáng)度值及試件的應(yīng)力應(yīng)變曲線，為超高韌性水泥基復(fù)合材料構(gòu)件的計(jì)算提供依據(jù)，并對(duì)應(yīng)力應(yīng)變曲線進(jìn)行分析，為進(jìn)一步的理論分析和數(shù)值模擬提供參考。
　　2通過(guò)9根超高韌性水泥基復(fù)合材料簡(jiǎn)支梁試驗(yàn)和1根混凝土對(duì)比試件試驗(yàn)，對(duì)集中荷載作用下的超高韌性水泥基復(fù)合材料梁的受剪性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，討論

4、了不同配筋率、配箍率及剪跨比等主要因素對(duì)超高韌性水泥基復(fù)合材料梁剪切開(kāi)裂強(qiáng)度和抗剪極限強(qiáng)度的影響;對(duì)梁在剪切破壞的變形特征和延性性能進(jìn)行了分析;同時(shí)對(duì)超高韌性水泥基復(fù)合材料簡(jiǎn)支梁和普通混凝土簡(jiǎn)支梁的破壞特點(diǎn)及承載力進(jìn)行了對(duì)比;最后對(duì)試件進(jìn)行了基于修正壓力場(chǎng)理論的構(gòu)件抗剪承載力理論計(jì)算。
　　3通過(guò)10根超高韌性水泥基復(fù)合材料連梁和1根對(duì)比混凝土連梁的試驗(yàn)，詳細(xì)研究了連梁在低周反復(fù)加載和靜載作用下的破壞形態(tài)、抗剪承載力、荷載位移曲線

5、、鋼筋應(yīng)變、連梁的軸向變形和剪切變形等性能;結(jié)合本次試驗(yàn)對(duì)超高韌性水泥基復(fù)合材料連梁的骨架曲線、位移延性、承載力退化及剛度退化和耗能性能進(jìn)行了分析，同時(shí)對(duì)試件進(jìn)行了抗剪承載力的分析，給出了計(jì)算建議公式;其次利用軟化拉壓桿模型對(duì)試件進(jìn)行了抗剪承載力的理論計(jì)算，對(duì)超高韌性水泥基復(fù)合材料連梁的試驗(yàn)值和理論值進(jìn)行了對(duì)比和分析;最后對(duì)部分連梁試件進(jìn)行了ANYSY有限元分析，得到了試件的承載力、鋼筋應(yīng)變等性能，并與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比分析。
　　研