一、聚丙烯-钢纤维高强混凝土弯曲性能试验研究（论文文献综述）
畅遥遥[1]（2020）在《CF120高韧性混杂纤维混凝土井壁力学特性研究》文中研究说明随着超高强混凝土在井壁结构中的推广应用,其脆性问题愈显明显,混杂纤维混凝土作为一种新型复合高性能材料,其增韧阻裂效果明显,混杂纤维增韧增强用于矿井井壁混凝土研究尚未有人开展。本文成功配制了适用于立井井壁的CF120超高强高韧性混凝土,研究了不同纤维混杂方式（成排长钢纤维-镀铜微丝型短钢纤维和成排长钢纤维-聚丙烯纤维两种混杂）、纤维掺量等对混凝土物理力学性能及弯曲韧性,获得混杂纤维混凝土井壁的力学特性,主要研究成果有:1)采用常规工艺,通过掺入高性能减水剂和超细活性矿物掺合料,选择高强优质的骨料,配制出混凝土强度达到105MPa～135MPa,强度等级为CF95～CF120、高强、高韧性、高流态的混凝土,为超高强高韧性混凝土在深井工程中的应用提供基础技术支撑。2)采用长短不同纤维尺寸（成排长钢纤维-镀铜微丝型短钢纤维混杂）、钢纤维与柔性好的纤维（成排长钢纤维-聚丙烯塑料纤维混杂）混杂,研究了混杂方式及其掺量对混凝土工作性、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性性能的影响,获得了混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性变化规律。成排长钢纤维（掺量35kg/m3）-镀铜微丝型短钢纤维（掺量20kg/m3）组合时,弯曲韧性指数I5、I10、I20分别是素混凝土的5.12倍、7.55倍、8.87倍,并且比单掺成排长钢纤维混凝土提高了31.3%、53.1%、77.8%。混杂纤维掺入明显改善了混凝土的脆性,获得了各性能优异的高强高韧性的混杂纤维混凝土。3)开展了井壁大型物理模拟试验,研究了成排长钢纤维-镀铜微丝型短钢纤维混凝土、成排长钢纤维混凝土2种井壁的受力变形规律,获得了混杂纤维超高强混凝土井壁的力学特性。本文研究成果对改善超高强混凝土井壁的韧性,推动超高强高韧性混杂纤维混凝土在矿井井壁中的应用与发展奠定理论基础。该论文有图77幅,表30个,参考文献83篇。
陈欢欢[2]（2020）在《基于虚拟裂缝模型的UHPC裂缝模拟及裂缝发展特性研究》文中研究指明超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,UHPC）是一种新型的水泥基复合材料,它的主要优点为高抗压、高抗拉、受拉应变硬化,并且具有优异的耐久性,在桥梁结构中具有广泛的应用价值。为了保障桥梁结构的安全,需要对UHPC结构中的裂缝发展进行预测,对裂缝机理进行探究。本文采用逆分析法确立UHPC双线性拉伸软化曲线,利用fortran程序进行对其验证。在此基础上研究钢纤维体积分数对软化曲线参数及断裂能的影响,研究钢纤维体积分数对断裂参数的影响。研究表明:模拟结果与试验结果基本相同,本文由逆分析法得到的拉伸软化曲线满足UHPC的I型裂缝的断裂特性;拉伸软化曲线参数f1、w1及GF随着纤维体积分数的增加而增加,临界裂缝开口位移wc不受纤维体积分数的影响。对不同缝高比的构件进行数值模拟,研究缝高比对单条Ⅰ型裂缝开展的影响,研究缝高比对断裂参数的影响;对具有多条初始裂缝的四点弯曲梁进行模拟,研究多条Ⅰ型裂缝的扩展情况;对具有多条不同尺寸初始裂缝的三点弯曲梁进行模拟,研究Ⅰ型裂缝的相互作用影响系数。研究表明:随着缝高比的增大,起裂荷载呈线性减小;当缝高比较大（>0.4）时,峰值荷载近似呈线性下降,缝高较小（<0.4）时,缝高比对峰值荷载影响很小;对结构带有不同数量的初始裂缝（尺寸相同）,跨中处初始裂缝将会最终发展成活跃裂缝;当纯弯段存在两个不同尺寸的初始裂缝,尺寸较大的初始裂缝会发展成活跃裂缝;当对于尺寸相对较小的非纯弯段的裂缝总是最终发生闭合,且改变非纯弯段裂缝的位置,对结构开裂性能及承载力几乎没有影响;三点弯曲梁跨中裂缝B处的相互作用系数表明了峰值前和峰值后区域中裂缝A和C相互作用的促进作用。在考虑了裂缝尖端上的剪切力,选用合适的剪应力传递,确定了UHPC考虑剪切的软化本构关系;研究缝高比及初始裂缝位置对P-CMOD及P-CMSD曲线的影响;研究缝高比、初始裂缝位置对断裂参数的影响。研究表明:建立的I-II复合型裂缝软化本构关系可以较好地反映出UHPC的I-II复合型断裂性能;当上升段超过峰值荷载的60%后,断裂以I型断裂更为主;缝高比大于0.4时,缝高比对起裂荷载影响不显着,对峰值荷载则相反;起裂荷载随着裂缝与跨中距离的增加呈线性下降;峰值荷载随着裂缝与跨中距离的增加是先提高后减少。
曹瑞东[3]（2020）在《碳/PVA纤维高强混凝土高温性能及爆裂问题研究》文中指出高强混凝土具有占地面积小、强度高、抗腐蚀性能好等优点,是当前建筑材料方面应用和研究的热点内容。但是高强混凝土在高温下会发生爆裂,众多学者就这一现象展开了大量的研究工作,但至今对于高强混凝土爆裂的原因、机理等问题未形成一致意见。纤维的掺入会延缓爆裂的发生、改变高温后混凝土残余力学性能。目前有关纤维混凝土的研究主要集中在钢纤维和聚丙烯纤维（PP）对混凝土性能的改善方面,事实上碳纤维和PVA具有更好的力学性能及更细的直径,可能会对高强混凝土的高温爆裂有显着抑制效果。本文研究了PVA纤维和碳纤维对100MPa高强混凝土的高温改性问题,测试了830余个混凝土试件的常温力学性能、高温中的爆裂行为及高温后残余性能,探索了两种材料对提高混凝土高温耐爆性的最优纤维掺量,并通过理论分析与数值仿真手段对混凝土的爆裂蒸气压问题进行了分析,给出了考虑蒸汽压和热应力共同作用下高温爆裂的力学模型,得到了高强混凝土高温蒸汽压变化规律与爆裂临界蒸汽压,主要开展了以下几方面工作:1.进行了系列碳/PVA纤维混凝土的常温力学性能试验,得到纤维高强混凝土的抗压强度、劈裂强度、抗折强度、轴压强度等力学性能变化规律。试验结果表明:PVA和碳纤维作用效果差别显着,PVA纤维会降低混凝土的抗压强度,但是会增强混凝土劈裂强度与抗折强度,使轴压强度先增大后减小,综合性能最优的掺量在0.1%-0.2%左右。碳纤维的加入对高强混凝土抗压强度、劈裂强度、抗折强度、轴压强度的影响均为先增大后减小,最优掺量为0.2%。2.进行了碳/PVA纤维高强混凝土高温爆裂全过程试验研究,得到了不同纤维掺量、升温制度、含水率以及不同尺寸下高强混凝土高温爆裂的过程图像,对比分析了以上因素对高强混凝土爆裂行为的影响,得到抑制爆裂纤维最优掺量,并对高强混凝土爆裂后的碎渣级配进行了分析。研究发现:PVA纤维具有良好的抑爆效果,当掺量大于0.1%时就可以完全抑制爆裂的发生;当碳纤维掺量在0.2%附近时碳纤维的掺入可以减轻爆裂强度,碳纤维掺量大于0.2%时,使试件的突发爆裂变成有阶段性的持续性爆裂。升温速率的提高,会提前首爆时间,并缩短爆裂持续时间;低含水率使碳纤维混凝土试件首爆时间延后,但爆裂会变得更突然更剧烈;体积较大的试件更容易爆裂。碎渣级配方面,不掺碳纤维及碳纤维掺量在0.2%-0.4%时,高强混凝土爆裂形成的大块较多,其余掺量在2.36mm-26.5mm之间的碎屑较多。3.考虑混凝土中蒸气压作用的特性,采用空心球模型分析高温下混凝土中气压变化与温度应力耦合作用,得到蒸汽压和温度作用下空穴周边混凝土环向和径向应力计算公式,参照高强混凝土爆裂试验记录中的温度及混凝土极限拉应力强度,得到该试验情况下所需的爆裂临界蒸汽压。利用该模型还分析得到了高强混凝土内外温差、孔隙率对爆裂的影响规律。结果表明:内壁环向拉应力起破坏的控制作用。当蒸汽压一定时,随着孔隙率的增加（壁厚变薄）,爆裂风险增加;当温差减小,爆裂风险减小。4.依据欧洲规范,考虑纤维带来的孔隙及熔融后增加的孔隙,采用Maxwell模型,给出了纤维混凝土导热系数计算公式,计算了考虑纤维作用试件温度场。给出高强混凝土中蒸汽压计算的相关方程,利用这些方程通过有限元软件计算了蒸气压,并讨论了受热机制,尺寸大小等因素对温度场及蒸汽压变化的影响。计算结果表明:受火面的增多,混凝土试件内部温度升温速度加快,蒸汽压峰值时间提前,峰值增加;试件尺寸的增加,混凝土试件内外温差增大,混凝土试件各点蒸汽压峰值推后,内部点蒸汽压峰值增加,表面点蒸汽压峰值减小。5.分别研究粗骨料、细骨料、净浆、砂浆不同温度后性状的变化规律,采用电镜观察纤维与水泥浆体的形态变化,并记录了纤维高强混凝土不同高温后外观变化及质量损失、获得了残余强度。试验结果表明:粗骨料、细骨料在25℃-600℃,压碎值升高较慢,在600℃-800℃压碎值快速升高;净浆试件试件和砂浆试件抗压强度均呈现先增大后减小的规律,但由于细骨料和胶凝材料间热膨胀系数不同,砂浆强度峰值降低明显。对于纤维混凝土,高温后抗压强度呈现先增大后减小规律,劈裂强度、抗折强度、轴压强度基本呈现随温度升高而降低的趋势。分析纤维微观图像发现,PVA纤维与碳纤维的作用机理不太一样,PVA纤维高温气化减轻了混凝土高温损伤程度,而碳纤维则起到对混凝土的拉接作用,均对残余强度的提高起有利作用。综上,混凝土受高温后残余强度受凝胶体系强度、粗骨料、细骨料以及所采用的纤维高温性能变化特征有关,同时细骨料和胶凝材料热膨胀系数不匹配的影响也很重要。
张玥[4]（2020）在《C50钢纤维混凝土力学性能及耐久性能研究》文中研究说明钢纤维混凝土（SFRC）是指在普通混凝土中掺加一定量短切钢纤维而制成的一种多相水泥基复合材料,其具有抗拉及抗弯强度高,阻裂增韧、抗冲击、抗疲劳性能好等一系列优点,技术优势明显,应用前景广阔。本文以连续钢箱组合梁桥—云南蔓耗红河大桥为依托,研究了SFRC的工作性能、力学性能以及耐久性能,研究成果也应用于蔓耗红河大桥。具体研究工作和主要结论如下:（1）通过平行试验和正交试验探明了钢纤维掺量、膨胀剂掺量、水胶比、砂率等因素对混凝土基本性能的影响规律。结果表明:合适砂率能够改善SFRC的工作性能,会随着钢纤维掺量增加、水胶比降低而降低,膨胀剂对其影响较小;钢纤维能够有效改善混凝土的力学性能,尤其是劈裂抗拉强度;降低水胶比,选取合适的砂率,合理增加膨胀剂掺量都是改善钢纤维混凝土力学性能的有效途径。（2）基于获得的最佳配合比,开展了SFRC抗开裂、抗渗透、抗氯离子渗透以及抗碳化的耐久性研究。结果表明:适量钢纤维有利于减少混凝土的裂缝,提高抗裂等级;抑制裂缝的同时,还可以降低孔隙率,阻止混凝土内部的水分迁移,减小毛细管压力,提高抗渗性能;适量钢纤维能够抑制氯离子渗透,一定范围内,掺量越大,抑制效果越明显,钢纤维掺量对浅层深度范围内的氯离子含量影响不大,但可以抑制深层范围内的氯离子含量;SFRC的强度会随着碳化龄期的增长而提高。（3）将SFRC应用于服役环境具有河谷地区气温特征的云南蔓耗红河大桥,制备的C50钢纤维混凝土满足施工和力学性能要求,检测表明混凝土密实填充钢箱梁,服役状况良好。
夏成杰[5]（2020）在《3D编织纤维增强BMSC砂浆与混凝土复合靶体的抗侵彻性能》文中研究说明3D编织纤维作为水泥基体增强相制成的复合材料,较传统的纤维混凝土具有更显着的抗弯、抗拉增强与增韧效果,在防护工程中有着良好的应用前景,研究3D编织纤维增强水泥砂浆（3D-Textile Reinforced Cement Mortar,3D-TRCM）复合材料及其与混凝土的复合结构抗侵彻性能具有重要的理论意义与工程价值。本文采用具有高强高韧性特征的碱式硫酸镁水泥（Basic Magnesium Sulfate Cement,BMSC）作为胶凝材料,3D编织玄武岩纤维和玻璃纤维为增强材料,首先设计了两类3D-TRCM复合材料,研究了其抗压、抗拉和抗弯等静态力学性能,探讨了3D编织纤维对BMSC砂浆静态力学性能的增强与增韧效果;其次设计了两类不同结构的3D-TRCM复合材料与混凝土（3D-TRCM/C）的复合靶体,采用钨合金卵形弹进行了实弹侵彻试验,研究了3D-TRCM/C复合靶体的抗侵彻防护性能,获得了位于复合靶体迎弹面及背弹面的3D-TRCM复合材料,对靶顶的抗开坑、抑制侵彻和靶底抗震塌等各项侵彻损伤性能的改善效果;最后运用LS-DYNA有限元软件对3D-TRCM/C复合靶体的实弹侵彻工况进行了数值模拟,获得了3D-TRCM复合材料与3D-TRCM/C复合靶体的JOHNSON HOLMQUIST CONCRETE材料模型参数,在此基础上进一步研究了3D编织纤维增强BMSC砂浆与混凝土复合靶体的抗侵彻能力与侵彻速度、3D-TRCM复合材料层厚度、混凝土结构强度之间的关系。全文主要内容与结论如下:（1）3D编织纤维对BMSC砂浆具有增强增韧效果。玄武岩纤维3D-TRCM试件垂直于纤维层和平行于纤维层的劈裂抗拉强度分别较BMSC砂浆提高120.0%和18.2%,玻璃纤维3D-TRCM试件垂直于纤维层和平行于纤维层的劈裂抗拉强度分别较BMSC砂浆提高158.2%和36.4%;由于3D编织纤维单位体积内纤维含量高,采用浇筑法制备3D-TRCM复合材料时密实度受到一定程度的影响,玄武岩纤维和玻璃纤维3D15-TRCM试件抗压强度降低了16.5%和56.7%,3D90-TRCM试件抗压强度降低12.4%和34.7%。通过抗压试验测得了3D-TRCM复合材料的弹性模量远低于普通混凝土弹性模量,泊松比远高于普通混凝土,3D编织纤维在水泥砂浆基体内起到了良好的阻裂增韧作用;3D编织纤维能显着提高水泥砂浆的抗弯性能,玄武岩纤维和玻璃纤维3D15-TRCM抗弯强度较BMSC砂浆提高87.0%和14.0%,3D90-TRCM试件抗弯强度较BMSC砂浆提高21.7%和24.9%。（2）3D-TRCM/C复合靶体的实弹抗侵彻试验结果表明,与同配比的BMSC混凝土裸靶相比,3D-TRCM复合材料置于靶体迎弹面,能有效降低靶体的弹坑直径及开坑体积,大幅度限制靶体的侵彻深度,显着地减弱弹体对靶体的损伤。3D-TRCM复合材料置于靶底背弹面,能起到减弱震塌破坏的作用,抑制靶体受侵彻时靶底混凝土的破碎与剥落,起到工程防护的作用。（3）实弹试验中3D-TRCM复合材料置于靶底的复合靶体均未产生震塌开坑,而同配比、同尺寸的BMSC混凝土裸靶在相同弹速侵彻后产生了明显震塌开坑现象。（3）运用有限元模拟的方法,进行了实弹侵彻试验工况的数值模拟,确定了3D-TRCM/C复合靶体的材料模型参数,数值模拟的结果验证了3D-TRCM复合材料对于靶体的抗侵彻防护作用,与实弹侵彻试验结果基本一致。（4）运用数值模拟的方法,研究了混凝土层强度、子弹速度、3D-TRCM层厚度对3D-TRCM/C复合靶体的抗侵彻性能的影响,数值模拟的结果表明:（1）3D-TRCM层厚度的增加能增大弹体侵彻阻力,降低复合靶体的开坑面积。同时在两类结构中,3D-TRCM复合材料置于迎弹面的抗侵彻深度改善效果优于3D-TRCM复合材料置于背弹面的结构。（2）靶体侵彻深度随着子弹速度的增加而加深。但速度的增长并未导致3D-TRCM/C复合靶体弹坑范围的扩大,表明3D-TRCM作为迎弹面能起到抑制靶体开坑的作用。（3）随着混凝土层强度的增加,BMSC混凝土裸靶及3D-TRCM/C复合靶体的侵彻深度均随之降低。并且3D-TRCM/C复合靶体侵彻深度均较同强度的BMSC混凝土裸靶更浅,而随着混凝土层强度的提高,BMSC混凝土强度为C100时,3D-TRCM/C复合靶体和裸靶的侵彻深度相似。因此3D-TRCM复合材料能提高接近或低于其材料自身强度的靶体抗侵彻性能,对高于其强度的靶体侵彻深度改善甚微。在3D-TCRM复合材料置于背弹面的结构中,混凝土层强度较低时,3D-TRCM/C复合靶体抑制靶底震塌、开坑愈为有效,随着迎弹面混凝土层强度的提高,其抗震塌效果趋于裸靶。
张广泰,曹银龙,李瑞祥,张路杨,陈勇[6]（2020）在《聚丙烯-钢纤维/混凝土柱大偏心受压承载力计算》文中研究表明对270个聚丙烯纤维掺量（体积分数）分别为0vol%、0.1vol%、0.2vol%、0.3vol%、0.4vol%、0.5vol%、钢纤维掺量（体积分数）分别为0vol%、0.5vol%、1vol%、1.5vol%、2vol%的聚丙烯-钢纤维/混凝土试块进行立方体抗压试验、轴心抗压试验和劈裂抗拉试验,基于复合材料力学理论,考虑纤维的取向系数、长度有效系数和界面黏结系数,对其建立强度预测模型并进行机制分析,同时选取掺量分别为0vol%、0.1vol%、0.3vol%的聚丙烯纤维、掺量分别为0vol%、1.5vol%的钢纤维制作6根聚丙烯-钢纤维/混凝土柱,对其进行大偏心受压试验,在强度预测模型的基础上进行承载力计算,提出聚丙烯-钢纤维/混凝土承载力计算方法。结果表明:钢纤维对聚丙烯-钢纤维/混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度均有提高;聚丙烯纤维可提高聚丙烯-钢纤维/混凝土的劈裂抗拉强度,但不能提高聚丙烯-钢纤维/混凝土的抗压强度;聚丙烯-钢混杂纤维加入混凝土柱可有效提高其极限承载力。
李黎[7]（2019）在《高温后多尺度纤维水泥基材料性能演化规律与微观机理》文中研究表明基于水泥基复合材料的多尺度物理特征、多阶段裂缝发展破坏过程和火灾中多温度阶段性能劣化的理论及工程背景,引入微米尺度的碳酸钙晶须（CW）,构建钢纤维-聚乙烯醇（PVA）纤维-CW多尺度纤维增强水泥基复合材料（MSFRC）。依托国家自然科学基金面上项目:基于多层次结构特征的新型混杂纤维增强水泥基复合材料的性能及机理研究（51478082）、新型混杂纤维增强水泥基复合材料的流变特性及机理研究（51678111）,本文重点开展MSFRC高温后的物理、力学性能研究,进行了系统的微观机理分析,并建立了相应的计算模型。具体内容如下:（1）明确CW在水泥基材料中的物理和化学作用机理,解决了 CW在水泥基材料中进一步推广应用的基础性问题。通过分析文石型CW和方解石型CW对水泥净浆水化热、水化产物、流变性、硬化后强度、微观形貌和界面组成等的影响,探索二者在水泥净浆中的作用机制,包括:物理稀释、黏滞、化学、Ca（OH）2取向优化、微纤维阻裂和微集料填充作用;并且,二者的作用机制差异主要在于:相对文石型CW,方解石型CW在水泥基材料中具有一定程度的晶核和润滑作用。（2）考察了 CW增强水泥净浆（CWRC）高温后的微观组成、微观结构与力学性能。研究发现:高温处理温度在600℃以下时,CW仍可持续发挥微观增强作用,提高硬化水泥净浆的高温后力学性能;对抗压强度而言,CW最优掺量为10wt.%,而对抗弯和劈裂抗拉强度CW最优掺量为30wt.%。孔隙结构、界面组成和微观力学研究表明,600℃以下高温作用后,CWRC的微观结构较高温前劣化不明显。物相分析证明,400～500℃高温下CW由文石型转变为方解石型;同时,高温蒸汽环境加速了水泥净浆中矿物掺合料的二次水化反应和水泥熟料颗粒的继续水化;CW晶相转变和内养护的耦合作用是CWRC高温后微观结构和宏观力学性能得以改善的重要原因。（3）良好的拌合物状态是水泥基材料硬化后获得优良力学性能的重要前提,本文研究了新拌MSFRC的流变性、工作性。研究发现:在新拌砂浆流变测试中,与较大尺寸纤维相比,小尺寸的CW砂浆滞回环面积更大。随纤维特征参数（RI,纤维长径比与体积掺量的乘积）增大,MSFRC的流动性逐渐降低;但掺加CW的MSFRC因为“纤维级配效应”的存在,流动性有所提高。基于松散堆积密度理论模型,确定了单PVA纤维和钢-PVA纤维-CW多尺度混杂纤维体系的流变性RI阈值:分别为1.0和2.0。提出了混杂纤维水泥基材料的工作性预测模型。（4）研究了高温后无筋和配筋MSFRC的宏观物理性能变化。研究发现:钢-PVA混杂纤维可以有效避免水泥基材料的高温爆裂,引入CW的多尺度纤维可以进一步控制、延缓甚至避免热裂缝的产生和扩展。800℃以下,CW未显着增大MSFRC的质量损失,也未明显降低其超声波速。分别建立了 MSFRC高温后失重、超声波速与温度的定量关系,为MSFRC火灾高温后简易快速性能评估提供依据。（5）研究了 MSFRC高温后直拉、弯拉性能。研究发现:引入CW可以显着提高钢-PVA混杂纤维砂浆的高温后弯拉强度和韧性。CW和钢-PVA混杂纤维的混杂效应分析表明,就弯拉强度和弯曲韧性而言,1.5vol.%钢纤维+0.5vol.%PVA纤维+3vol.%CW的MSFRC在500℃以下表现出稳定的正混杂效应。建立了MSFRC常温弯拉强度、弯曲韧性与纤维特征参数的定量关系;同时,建立了高温后MSFRC弯拉、直拉强度、弯曲韧性与温度的定量关系。此外,还研究了 MSFRC高温后单轴受压性能及其损伤本构模型。研究发现:多尺度纤维可以提高高温后轴压峰值应力和应变能,有效改善砂浆的高温后受压性能。分别建立了考虑温度和CW掺量影响的MSFRC高温后轴压峰值应力、弹性模量、峰值应变、应变能预测模型。建立了 MSFRC的轴压应力应变损伤本构模型。（6）对高温前后MSFRC进行了系统的多尺度微观结构和机理分析。研究发现:钢纤维、PVA纤维和CW在不同尺度上阻止水泥基材料中裂缝的产生和扩展,提高强度和韧性。由于CW小至微米级,且存在化学作用,因而CW表面无明显的软弱界面过渡区。CW可以通过物理和化学作用,提高钢纤维和PVA纤维表面界面过渡区的密实度。多尺度纤维在不同尺度、不同温度阶段上发挥作用,有效地改善了水泥基材料高温前后的微观结构和表观形貌,提高其抗火能力和高温前后的力学性能。综上,基于多尺度纤维体系对水泥基材料微观结构的改善和裂缝产生、扩展的控制,以及高温爆裂、热裂缝的抑制作用,建议工程中将MSFRC用作有抗火耐高温要求的混凝土保护层,如地下结构等领域。
张维国[8]（2019）在《装配式高性能水泥基复合材料叠合板研究》文中提出纤维增强水泥基复合材料叠合板是一种新型的叠合结构,底板采用混掺聚丙烯-钢纤维HPCC（High Performance Cement-based Composites,简称HPCC）预制,上层板采用普通混凝土浇筑。这种叠合结构具有减轻结构自重、提高结构抵抗使用荷载的有效性;增大楼板结构的跨越能力,扩大房屋建筑的使用空间;由于HPCC断裂韧性大,抗渗性能好,提高叠合板的耐久性能和抗冲击能力,而且楼板拼缝处连接可靠;耐腐蚀性能好,延长叠合板的使用寿命,降低维护成本等优点。为了研究钢纤维与聚丙烯纤维混掺之后,对HPCC力学性能的影响。在确定了单掺聚丙烯纤维最佳体积掺量0.15%的基础上,探究了混掺不同体积掺量的钢纤维对HPCC抗压、劈拉力学性能的影响,揭示了混掺纤维体积掺量变化对HPCC抗压、抗拉强度影响的一般规律。试验结果表明,最佳混掺纤维体积掺量为聚丙烯纤维0.15%、钢纤维1.75%;聚丙烯-钢混掺纤维HPCC较单掺聚丙烯纤维HPCC抗压强度、劈拉强度均有明显提高,与单掺聚丙烯纤维HPCC相比,7d抗压强度最大提高18.61%,劈拉强度最大提高128.81%;28d抗压强度最大提高28.92%,劈拉强度最大提高97.81%。通过破坏形态分析,混掺纤维可以明显改善HPCC的脆性,并使其破坏形式呈现出塑性破坏特征。为了分析叠合板叠合面的抗剪承载力并揭示其剪切滑移受力机理,采用正交试验的方法研究叠合面的最优构造形式,选取叠合面植筋率、凸肋高度、凸肋宽度为影响因素,采用四因素、三水平的正交表,制作双面叠合试件进行叠合面抗剪性能的正交试验研究,通过回归分析,建立叠合面的抗剪承载力的计算公式。同时绘制了不同叠合试件的荷载-滑移曲线,分析叠合面剪切滑移受力特性,并用ANSYS对双面叠合试件进行有限元模拟。试验结果表明:影响叠合面抗剪承载力的主要因素是凸肋宽度,其次是凸肋高度、植筋率,最优组合为植筋率为0.32%、凸肋高度为15mm、凸肋宽度为40mm。将回归分析得到的抗剪承载力计算公式的计算结果与试验结果对比,发现两者结果偏差较小。通过荷载-滑移曲线分析,叠合面植筋率越高反而对叠合面抗剪不利,在最优组合下,叠合面的抗剪承载力和滑移特性均较好,具有明显的塑性破坏特征。ANSYS模拟得出的最优组合的荷载-滑移曲线与试验得出的曲线吻合较好。该研究结果为叠合板叠合面抗剪构造的优化设计提供了一定的参考。为了研究装配式HPCC带拼缝单向叠合楼板在静力荷载作用下的受力性能及破坏机理,制作了无筋HPCC拼缝带肋叠合楼板试件,对HPCC拼缝叠合楼板进行了静力加载试验的方法,并对楼板的裂缝发展情况、跨中挠度、混凝土应变以及受力性能进行研究,通过ANSYS软件进行模拟,与试验结果进行对比,揭示了单向叠合板破坏的一般规律。试验结果测得叠合板的开裂荷载与极限荷载分别为40k N和49.95k N,跨中最大挠度为15.79mm,满足设计荷载15k N、施工荷载25k N及跨中最大挠度要求。试验结果表明:HPCC底板采用密拼缝的构造形式拼接合理,拼缝处未发生剪切破坏;HPCC抗剪肋构造合理,叠合面未发生剪切破坏;预制HPCC带肋底板与上层现浇混凝土板黏结可靠,整体受力性能较好,破坏形式为叠合板跨中处的受弯破坏,破坏过程具有明显的塑性破坏特征;ANSYS模拟出的叠合板跨中荷载-挠度曲线与荷载-应变曲线与试验测得的结果吻合较好。该研究结果为聚丙烯-钢纤维HPCC这种抗拉强度高的材料运用于叠合板的优化设计提供了一定的参考。
杨雪枫[9]（2019）在《配筋钢-聚丙烯混杂纤维混凝土裂缝控制试验研究》文中研究表明本文鉴于钢筋混凝土结构在运行过程中暴露出的裂缝问题,考虑在混凝土中加入钢-聚丙烯混杂纤维以改善混凝土受拉性能,开展配筋钢-聚丙烯纤维混凝土裂缝控制研究。在现有的钢筋钢纤维混凝土研究基础上推导适用于配筋钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的裂缝宽度计算公式;设计轴拉试验,研究纤维掺入后对裂缝形态、裂缝间距及裂缝宽度等方面的影响,并对所推导的裂缝宽度计算公式进行修正;结合现有的理论研究成果,探索配筋钢-聚丙烯纤维混凝土的阻裂机理。主要研究内容和方法如下:1.在现有的钢筋钢纤维混凝土裂缝宽度计算公式的基础上,考虑聚丙烯纤维掺入的影响,推导适用于配筋钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的裂缝宽度计算公式;2.基于钢筋混凝土结构特点及受力特征,设计配筋钢-聚丙烯纤维混凝土轴心拉伸试验及其辅助试验。确定试件形式、夹持方式及试验批次。针对试验过程,提出试件成型、钢筋及试件处理方法。根据试验要求,确定加载方式,选取试验机及数据采集系统。针对试验难点:偏心问题、纤维结团问题,提出解决方案。测量钢筋混凝土试件的钢筋应力、裂缝间距、裂缝宽度等试验数据;3.对配筋钢-聚丙烯混杂纤维混凝土试件轴心拉伸试验现象进行详细描述,研究纤维掺率对混凝土开裂荷载的影响,观查试件的裂缝开展过程,分析纤维的掺入对裂缝形态的影响,探讨钢筋应力与裂缝宽度之间的关系,分析纤维掺率对裂缝宽度的影响规律,对裂缝宽度计算公式进行修正,并结合现有的理论研究基础,探索配筋钢-聚丙烯纤维混凝土的阻裂机理。
宋嵩[10]（2019）在《玄武岩纤维增强高延性水泥基复合材料常温与高温力学性能研究》文中研究指明高延性水泥基复合材料（strain-hardening cementitious composites,SHCCs）具有高延性、抗冲击特性。然而,SHCC中的合成纤维耐高温性能差,导致SHCC高温延性失效,因此现有SHCC难以满足高温-冲击极端荷载下的使用要求。本文拟制备具有应变硬化特性且高温性能优异的玄武岩纤维增强高延性水泥基复合材料（BFSHCC）,同时研究其常温和高温力学性能,并进一步探究其应变硬化机理和高温力学性能演化机理,以解决SHCC高温延性失效问题。具体内容如下:（1）BF-SHCC研发和常温力学性能研究分别用硅酸盐水泥（OPC）、硫铝酸盐水泥（CSA）、铝酸盐水泥（CAC）和高抗折低热矿渣硫铝酸盐水泥（HFLH-CSA）作为胶凝材料研究每种水泥不同配比、不同纤维掺量制备BF-SHCC的可行性,并分析每种配比制备的应变硬化水泥基复合材料力学性能,进行配比优选。力学性能的研究包括:用于研究BF-SHCC抗拉强度和应变以及裂缝信息的单轴拉伸试验、用于研究BF-SHCC抗弯强度和挠度的四点弯曲试验、用于研究BF-SHCC抗压强度的抗压试验、用于研究桥接应力和裂缝宽度关系的切口（单缝）拉伸试验。进行不同龄期（28天和100天）BF-SHCC的力学性能测定,对BF-SHCC长期力学性能进行探究。100天龄期,CSA制备BF-SHCC力学性能最优。（2）BF-SHCC高温力学性能研究从四种水泥制备BF-SHCC各配合比分别中选取一个最优配比制备BF-SHCC,研究其在经历100℃、200℃、400℃、600℃、800℃高温后力学性能。力学性能研究与常温力学性能研究一致。高温力学性能,CSA制备BF-SHCC最优。（3）BF-SHCC常温与高温微观结构表征通过TGA和XRD作为辅助手段研究经历高温后BF-SHCC失水规律和水化矿物组成与含量的变化。通过SEM对BF-SHCC微观形貌进行研究,包括玄武岩纤维在常温和经历不同高温后表观变化、玄武岩纤维与基体界面变化、长龄期养护后玄武岩纤维腐蚀程度。通过CT从整体角度分析BF-SHCC内部缺陷对裂缝开裂规律和趋势影响。
二、聚丙烯-钢纤维高强混凝土弯曲性能试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、聚丙烯-钢纤维高强混凝土弯曲性能试验研究（论文提纲范文）
（1）CF120高韧性混杂纤维混凝土井壁力学特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 2 CF120高韧性混杂纤维混凝土力学性能研究 |
| 2.1 高韧性混杂纤维混凝土原材料选择 |
| 2.2 混杂纤维超高强混凝土配合比设计 |
| 2.3 混杂纤维混凝土搅拌工艺研究 |
| 2.4 混杂纤维混凝土物理力学性能试验设计 |
| 2.5 CF120高韧性混杂纤维混凝土物理力学性能研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 混杂纤维混凝土井壁物理模型试验研究 |
| 3.1 相似准则的推导和模化设计 |
| 3.2 试验系统 |
| 3.3 试验准备 |
| 3.4 试验步骤 |
| 3.5 成排长钢纤维-镀铜微丝型短钢纤维井壁试验结果分析 |
| 3.6 成排长钢纤维混凝土井壁试验结果分析 |
| 3.7 两种纤维混凝土井壁的对比分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）基于虚拟裂缝模型的UHPC裂缝模拟及裂缝发展特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 UHPC与普通混凝土断裂性能研究现状 |
| 1.2.1 试验方法研究现状 |
| 1.2.2 断裂参数特征 |
| 1.2.3 UHPC断裂性能影响因素研究现状 |
| 1.2.4 软化曲线研究现状 |
| 1.2.5 混凝土断裂过程模拟研究现状 |
| 1.3 存在问题及本文研究内容 |
| 2 UHPC的I型断裂拉伸软化曲线 |
| 2.1 UHPC的断裂特征及机理 |
| 2.2 混凝土软化曲线形式及确定方法 |
| 2.2.1 直接方法确定软化关系 |
| 2.2.2 间接方法确定软化关系 |
| 2.2.3 混凝土软化曲线形式 |
| 2.3 UHPC裂缝拉伸软化曲线的确定 |
| 2.3.1 对UHPC拉伸软化曲线的研究情况 |
| 2.3.2 UHPC拉伸软化曲线形状的确定 |
| 2.3.3 确定UHPC拉伸软化曲线的逆分析方法 |
| 2.3.4 UHPC拉伸软化曲线的建立 |
| 2.4 拉伸软化曲线验证 |
| 2.5 钢纤维掺量对断裂模型参数的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 UHPC的Ⅰ型裂缝扩展特征及影响因素分析 |
| 3.1 I型裂缝尖端的裂缝方程 |
| 3.2 UHPC受弯简支梁的开裂模拟 |
| 3.3 缝高比对Ⅰ型裂缝开展的影响 |
| 3.4 多条初始裂缝对UHPC构件Ⅰ型裂缝开展的影响 |
| 3.4.1 相同尺寸的不同数量初始裂缝发展情况(工况1、2、4) |
| 3.4.2 两条不同尺寸的初始裂缝发展情况(工况2与工况3) |
| 3.4.3 三条不同尺寸的初始裂缝发展情况(工况4、5、6) |
| 3.5 UHPC构件多条裂缝的相互干扰 |
| 3.5.1 裂缝方程 |
| 3.5.2 相互作用系数和主尖端力系数 |
| 3.5.3 三条初始裂缝的相互干扰作用 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 考虑剪切的UHPC拉-剪软化本构及构件裂缝发展特征 |
| 4.1 I-II复合型裂缝软化本构关系模型 |
| 4.2 复合型裂缝尖端的裂缝方程 |
| 4.3 考虑剪切的本构关系建立与验证 |
| 4.4 裂缝位置、裂缝长度对构件断裂性能的影响 |
| 4.4.1 缝高比的影响 |
| 4.4.2 初始裂缝位置的影响 |
| 4.4.3 缝高比和初始裂缝位置对复合型断裂参数的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 学位论文数据集 |
（3）碳/PVA纤维高强混凝土高温性能及爆裂问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 纤维高强混凝土常温力学性能研究概况 |
| 1.3 纤维高强混凝土高温爆裂研究概况 |
| 1.3.1 高强混凝土爆裂的影响因素 |
| 1.3.2 高强混凝土爆裂机理 |
| 1.3.3 高强混凝土高温蒸汽压的研究 |
| 1.3.4 高强混凝土纤维抑爆研究 |
| 1.4 纤维高强混凝土高温后残余性能概况 |
| 1.5 存在的问题 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 纤维高强混凝土常温力学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.2.1 材料及配合比 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.2.3 试件制作 |
| 2.2.4 试验方案 |
| 2.3 PVA纤维对高强混凝土常温力学性能的影响 |
| 2.3.1 PVA纤维对抗压强度的影响 |
| 2.3.2 PVA纤维对劈裂强度的影响 |
| 2.3.3 PVA纤维对轴压强度的影响 |
| 2.3.4 PVA纤维对抗折强度的影响 |
| 2.3.5 PVA纤维对折压比的影响 |
| 2.3.6 PVA纤维对拉压比的影响 |
| 2.4 碳纤维对高强混凝土力学性能的影响 |
| 2.4.1 碳纤维对抗压强度的影响 |
| 2.4.2 碳纤维对劈裂强度的影响 |
| 2.4.3 碳纤维对轴压强度的影响 |
| 2.4.4 碳纤维对抗折强度的影响 |
| 2.4.5 碳纤维对折压比的影响 |
| 2.4.6 碳纤维对拉压比的影响 |
| 2.5 混掺纤维对高强混凝土力学性能的影响 |
| 2.5.1 混掺纤维对抗压强度的影响 |
| 2.5.2 混掺纤维对劈裂强度的影响 |
| 2.5.3 混掺纤维对轴压强度的影响 |
| 2.5.4 混掺纤维对抗折强度的影响 |
| 2.5.5 混掺纤维对折压比的影响 |
| 2.5.6 混掺纤维对拉压比的影响 |
| 2.6 破坏形态 |
| 2.6.1 抗压破坏形态 |
| 2.6.2 劈裂破坏形态 |
| 2.6.3 抗折破坏形态 |
| 2.6.4 轴压破坏形态 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 纤维高强混凝土的高温爆裂试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验设计 |
| 3.2.1 材料及配合比 |
| 3.2.2 试件制作 |
| 3.2.3 试验仪器 |
| 3.2.4 试验方案 |
| 3.3 爆裂过程及分析 |
| 3.3.1 纤维掺量对爆裂的影响 |
| 3.3.2 含水率对爆裂的影响 |
| 3.3.3 试件尺寸对爆裂的影响 |
| 3.3.4 升温速率对爆裂的影响 |
| 3.4 高温下混凝土试件温度场测试 |
| 3.5 混凝土试件高温爆裂后的粒径分布 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 热应力与蒸汽压共同作用下高强混凝土爆裂分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高强混凝土热应力与蒸汽压共同作用爆裂公式的建立 |
| 4.2.1 高温爆裂模型的建立 |
| 4.2.2 蒸汽作用下应力推导 |
| 4.2.3 温度作用下应力推导 |
| 4.2.4 蒸汽压与热应力共同作用解析解 |
| 4.3 数值计算与分析 |
| 4.3.1 临界蒸气压 |
| 4.3.2 孔隙率对应力的影响 |
| 4.3.3 温差对应力的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高温下高强混凝土蒸汽压有限元模拟分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高强混凝土蒸汽压参数 |
| 5.2.1 考虑纤维作用高强混凝土热参数 |
| 5.2.2 高强混凝土蒸汽压相关方程 |
| 5.2.3 初始条件和边界条件 |
| 5.3 模型一致性验证 |
| 5.3.1 温度场一致性验证 |
| 5.3.2 蒸汽压一致性验证 |
| 5.4 多工况下蒸汽压分析 |
| 5.4.1 模型建立 |
| 5.4.2 受火面对蒸汽压的影响 |
| 5.4.3 试件尺寸对蒸汽压的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 纤维高强混凝土高温后性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验设计 |
| 6.2.1 配合比设计 |
| 6.2.2 试件制作 |
| 6.2.3 试验设备 |
| 6.2.4 试验方案 |
| 6.3 纤维高强混凝土及成分高温后外观变化 |
| 6.4 纤维高强混凝土及成分高温后质量损失 |
| 6.5 纤维高强混凝土及成分高温后力学性能 |
| 6.5.1 纤维高强混凝土高温后的抗压强度 |
| 6.5.2 纤维高强混凝土高温后的劈裂强度 |
| 6.5.3 纤维高强混凝土高温后的抗折强度 |
| 6.5.4 纤维高强混凝土高温后的轴压强度 |
| 6.6 纤维高强混凝土高温后SEM试验 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）C50钢纤维混凝土力学性能及耐久性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 钢纤维混凝土的发展历史及趋势 |
| 1.2.2 纤维混凝土力学性能研究 |
| 1.2.3 钢纤维增强机理研究 |
| 1.2.4 钢纤维混凝土耐久性研究 |
| 1.2.5 纤维混凝土的工程应用 |
| 1.3 本文的研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2.试验原材料、设备及测试方法 |
| 2.1 试验原材料 |
| 2.2 混凝土性能测试方法 |
| 2.2.1 工作性能试验方法 |
| 2.2.2 力学性能试验方法 |
| 2.2.3 抗开裂性能试验方法 |
| 2.2.4 抗水渗透性能试验方法 |
| 2.2.5 抗氯离子渗透性试验方法 |
| 2.2.6 抗碳化试验方法 |
| 3.材料组成对混凝土性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 初步配合比设计及材料优选 |
| 3.2.1 基准配合比 |
| 3.2.2 外加剂品种的优选 |
| 3.2.3 钢纤维优选 |
| 3.3 单一因素对C50钢纤维混凝土性能的影响 |
| 3.3.1 钢纤维掺量对C50钢纤维混凝土性能的影响 |
| 3.3.2 水胶比对C50钢纤维混凝土性能的影响 |
| 3.3.3 砂率对C50钢纤维混凝土性能的影响 |
| 3.3.4 膨胀剂掺量对C50钢纤维混凝土性能的影响 |
| 3.4 多因素作用对钢纤维混凝土性能的影响 |
| 3.4.1 因素水平及配合比设计 |
| 3.4.2 正交试验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.钢纤维混凝土耐久性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢纤维对钢纤维混凝土抗开裂性能的影响 |
| 4.2.1 抗裂试验设计 |
| 4.2.2 抗裂性能分析 |
| 4.3 钢纤维对混凝土抗渗性能的影响 |
| 4.3.1 抗渗试验设计 |
| 4.3.2 抗渗性能分析 |
| 4.4 钢纤维对混凝土抗氯离子渗透性能的影响 |
| 4.4.1 抗氯离子试验设计 |
| 4.4.2 抗氯离子渗透性能分析 |
| 4.5 钢纤维对混凝土抗碳化性能的影响 |
| 4.5.1 碳化试验设计 |
| 4.5.2 抗碳化性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5.工程应用案例 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 泵送C50钢纤维混凝土的生产及泵送 |
| 5.2.1 C50钢纤维混凝土的配合比 |
| 5.2.2 C50钢纤维混凝土的泵送 |
| 5.3 C50钢纤维混凝土的质量控制技术 |
| 5.3.1 施工阶段产生裂缝的主要原因 |
| 5.3.2 C50钢纤维混凝土的控制要点及措施 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 研究生在读期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）3D编织纤维增强BMSC砂浆与混凝土复合靶体的抗侵彻性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 纤维增强混凝土的研究现状与发展 |
| 1.2.1 纤维增强混凝土在防护工程中的应用 |
| 1.2.2 纤维混凝土的增强理论 |
| 1.2.3 定向纤维增强混凝土技术 |
| 1.3 混凝土抗侵彻的国内外研究现状 |
| 1.3.1 试验研究 |
| 1.3.2 侵彻理论研究 |
| 1.3.3 数值模拟研究 |
| 1.4 目前研究存在的问题 |
| 1.5 本文的研究安排 |
| 1.6 研究方案与技术路线 |
| 第二章 3D-TRCM复合材料的制备与基本物理力学性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.2.1 碱式硫酸镁水泥 |
| 2.2.2 3D编织纤维 |
| 2.3 3D-TRCM试件制备 |
| 2.3.1 碱式硫酸镁水泥砂浆配合比 |
| 2.3.2 试件制作与养护 |
| 2.4 基本力学性能研究 |
| 2.4.1 BMSC砂浆的静态力学性能 |
| 2.4.2 3D-TRCM抗拉性能 |
| 2.4.3 3D-TRCM抗压性能 |
| 2.4.4 3D-TRCM抗弯性能 |
| 2.5 静态力学性能的数值模拟 |
| 2.5.1 3D-TRCM抗拉性能的数值模拟 |
| 2.5.2 3D-TRCM抗弯性能的数值模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 3D编织纤维增强BMSC砂浆与混凝土复合靶体抗侵彻性能试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合靶体的制备 |
| 3.2.1 碱式硫酸镁水泥混凝土配合比 |
| 3.2.2 靶体设计 |
| 3.2.3 靶体制作 |
| 3.2.4 碱式硫酸镁水泥混凝土基本力学性能测试 |
| 3.3 侵彻试验 |
| 3.3.1 试验装置 |
| 3.3.2 试验过程 |
| 3.3.3 试验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 3D编织纤维增强BMSC砂浆与混凝土复合靶体抗侵彻性能的数值模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算理论及计算方法 |
| 4.3 有限元建模 |
| 4.4 材料模型 |
| 4.4.1 弹体材料模型 |
| 4.4.2 复合靶体材料模型 |
| 4.5 接触与边界条件 |
| 4.6 有限元模型网格敏感度分析 |
| 4.6.1 网格对破坏形态的影响 |
| 4.6.2 网格对侵彻深度的影响 |
| 4.7 数值模拟工况 |
| 4.8 数值模拟结果与分析 |
| 4.8.1 侵彻过程及破坏形态特征 |
| 4.8.2 侵彻深度及其规律 |
| 4.8.3 子弹速度及减加速度 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 3D编织纤维增强BMSC砂浆与混凝土复合靶体抗侵彻性能的结构与材料分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元计算模型 |
| 5.2.1 弹体的尺寸及形状 |
| 5.2.2 靶体模型 |
| 5.2.3 计算工况 |
| 5.3 数值计算结果及分析 |
| 5.3.1 3D-TRCM为迎弹面的复合靶体抗侵彻性能影响因素 |
| 5.3.2 3D-TRCM为背弹面的复合靶体侵彻抗性能影响因素 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）高温后多尺度纤维水泥基材料性能演化规律与微观机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 混杂纤维水泥基材料常温力学性能及机理 |
| 1.2.1 纤维混杂的概念和分类 |
| 1.2.2 力学性能的纤维混杂效应 |
| 1.2.3 纤维混杂效应的影响因素 |
| 1.2.4 纤维增强机理 |
| 1.3 多尺度混杂纤维水泥基材料力学性能及机理 |
| 1.3.1 传统多尺度纤维水泥基材料的力学性能 |
| 1.3.2 纳米纤维微观增强的多尺度纤维水泥基材料的力学性能 |
| 1.3.3 微纳米碳酸钙在水泥基材料中的作用机理 |
| 1.3.4 碳酸钙晶须微观增强的多尺度纤维水泥基材料的力学性能 |
| 1.4 纤维水泥基材料高温力学性能 |
| 1.4.1 水泥基材料高温力学性能 |
| 1.4.2 纤维水泥基材料高温力学性能 |
| 1.4.3 混杂纤维水泥基材料高温力学性能 |
| 1.4.4 纳米材料水泥基材料高温力学性能 |
| 1.5 本文主要研究思路 |
| 2 文石型和方解石型碳酸钙晶须对水泥水化的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料与方法 |
| 2.2.1 原材料、配合比与试件制备方法 |
| 2.2.2 水化热和流变性测试方法 |
| 2.2.3 力学性能测试方法 |
| 2.2.4 微细观形貌及物相分析测试方法 |
| 2.3 CW相变温度分析 |
| 2.3.1 不同温度热处理后CW的XRD分析 |
| 2.3.2 CW的热重分析 |
| 2.3.3 不同温度热处理后CW的宏观、细观和微观形貌 |
| 2.3.4 450℃热处理后CW的物相及形貌 |
| 2.4 新拌文石型和方解石型CWRC的水化热和流变性 |
| 2.4.1 CWRC的水化热 |
| 2.4.2 新拌CWRC的流变性 |
| 2.5 硬化后文石型和方解石型CWRC的强度和微观结构 |
| 2.5.1 硬化后CWRC的强度 |
| 2.5.2 硬化后CWRC的SEM和EDS分析 |
| 2.5.3 硬化后CWRC的XRD分析 |
| 2.5.4 硬化后CWRC的热重分析 |
| 2.6 文石型和方解石型CW在水泥中的作用机制 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 碳酸钙晶须增强水泥净浆高温后微观结构与力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料与方法 |
| 3.2.1 原材料、配合比与试件制备方法 |
| 3.2.2 高温处理方法 |
| 3.2.3 力学性能测试方法 |
| 3.2.4 微细观形貌、结构及物相分析测试方法 |
| 3.2.5 纳米压痕测试方法 |
| 3.3 宏观力学性能 |
| 3.3.1 抗压强度 |
| 3.3.2 弯拉强度 |
| 3.3.3 劈裂抗拉强度 |
| 3.4 物相分析 |
| 3.4.1 XRD分析 |
| 3.4.2 热重分析 |
| 3.5 微细观形貌、结构分析 |
| 3.5.1 形貌观测 |
| 3.5.2 界面元素分析 |
| 3.5.3 孔隙结构分析 |
| 3.6 微观力学性能 |
| 3.6.1 纳米压痕弹模及硬度计算方法 |
| 3.6.2 压入深度 |
| 3.6.3 弹性模量与压痕硬度 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 多尺度纤维水泥基材料高温后宏观物理性能与计算方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料与方法 |
| 4.2.1 原材料与试件制备 |
| 4.2.2 新拌物工作性与流变性测试方法 |
| 4.2.3 硬化物高温后物理性能测试方法 |
| 4.3 新拌物工作性和流变性 |
| 4.3.1 单一CW或纤维砂浆工作性和流变性 |
| 4.3.2 MSFRC的工作性和流变性 |
| 4.3.3 定量分析与计算 |
| 4.4 硬化物高温后宏观物理性能 |
| 4.4.1 MSFRC高温后宏观形貌、质量和超声波速与计算方法 |
| 4.4.2 MSFRC高温爆裂性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 多尺度纤维水泥基材料高温后弯拉、直拉性能与计算方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验材料与方法 |
| 5.2.1 原材料、配合比与试件制备方法 |
| 5.2.2 高温处理方法 |
| 5.2.3 力学性能测试方法 |
| 5.3 弯拉性能 |
| 5.3.1 弯拉强度 |
| 5.3.2 弯曲荷载-挠度曲线 |
| 5.3.3 弯曲韧性 |
| 5.4 直拉性能 |
| 5.4.1 直拉强度 |
| 5.4.2 直拉应力-应变曲线 |
| 5.5 混杂效应分析 |
| 5.5.1 弯拉强度的混杂效应分析 |
| 5.5.2 弯曲韧性的混杂效应分析 |
| 5.6 弯拉、直拉性能计算方法 |
| 5.6.1 高温前弯拉性能与纤维特征参数定量关系 |
| 5.6.2 弯拉强度与温度定量关系 |
| 5.6.3 弯曲韧性与温度定量关系 |
| 5.6.4 直拉强度与温度定量关系 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 多尺度纤维水泥基材料高温后单轴受压性能与计算方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验材料与方法 |
| 6.2.1 原材料、配合比与试件制备方法 |
| 6.2.2 高温处理方法 |
| 6.2.3 力学性能测试方法 |
| 6.3 单轴受压性能 |
| 6.3.1 峰值应力 |
| 6.3.2 弹性模量 |
| 6.3.3 峰值应变 |
| 6.3.4 应力应变曲线 |
| 6.3.5 应变能 |
| 6.4 单轴受压性能计算 |
| 6.4.1 峰值应力 |
| 6.4.2 弹性模量 |
| 6.4.3 峰值应变 |
| 6.4.4 应变能 |
| 6.5 轴压损伤本构模型 |
| 6.5.1 轴压应力-应变曲线的几何特征 |
| 6.5.2 轴压应力-应变本构曲线参数计算 |
| 6.5.3 损伤变量分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 多尺度纤维水泥基材料高温前后微观结构及机理分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 试验材料与方法 |
| 7.2.1 原材料、配合比与试件制备方法 |
| 7.2.2 微观结构分析方法 |
| 7.3 常温下MSFRC微观结构与纤维作用机理分析 |
| 7.3.1 MSFRC中纤维和CW形貌 |
| 7.3.2 MSFRC中纤维、CW与基体界面微观结构及机理分析 |
| 7.3.3 MSFRC中多尺度纤维的作用机理分析 |
| 7.4 高温后MSFRC微观结构与机理分析 |
| 7.4.1 高温后MSFRC中纤维、CW形貌和界面元素组成 |
| 7.4.2 CW对水泥基材料高温前后孔隙结构的影响 |
| 7.4.3 高温对MSFRC的影响机理分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）装配式高性能水泥基复合材料叠合板研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纤维增强水泥基复合材料研究 |
| 1.2.2 叠合板的计算理论与方法 |
| 1.2.3 叠合面抗剪性能研究 |
| 1.2.4 叠合板拼缝连接的研究 |
| 1.2.5 纤维增强水泥基复合材料叠合板研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 混掺聚丙烯-钢纤维HPCC力学性能研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 试验内容与方法 |
| 2.2.1 试验原材料 |
| 2.2.2 试验方案设计 |
| 2.2.3 试件制备与试验方法 |
| 2.3 试验结果与分析 |
| 2.3.1 坍落度与扩展度 |
| 2.3.2 抗压强度试验结果与分析 |
| 2.3.3 劈拉强度试验结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 叠合面抗剪承载力分析与剪切滑移特性研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试件的设计与制作 |
| 3.2.1 试验原材料 |
| 3.2.2 正交试验方案设计 |
| 3.2.3 试件制作 |
| 3.2.4 试验方法 |
| 3.3 正交试验结果分析 |
| 3.3.1 极差分析 |
| 3.3.2 方差分析 |
| 3.3.3 抗剪承载力回归分析 |
| 3.4 剪切滑移特性分析 |
| 3.4.1 试验现象及破坏特征 |
| 3.4.2 荷载-滑移曲线分析 |
| 3.5 ANSYS有限元模拟 |
| 3.5.1 本构关系 |
| 3.5.2 模型建立过程简介 |
| 3.5.3 荷载-滑移曲线对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 装配式混掺纤维HPCC叠合板静力试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试件制作与试验方法 |
| 4.2.1 试件制作 |
| 4.2.2 试验加载与测量方案 |
| 4.3 试验结果及其分析 |
| 4.3.1 荷载-挠度曲线试验结果分析 |
| 4.3.2 荷载-应变曲线试验结果分析 |
| 4.4 装配式HPCC叠合板有限元分析 |
| 4.4.1 模型建立简介 |
| 4.4.2 挠度分析 |
| 4.4.3 应力应变分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）配筋钢-聚丙烯混杂纤维混凝土裂缝控制试验研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容及技术路线 |
| 2 配筋SP-HFRC裂缝宽度计算方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钢筋钢纤维混凝土裂缝宽度公式 |
| 2.3 配筋SP-HFRC裂缝宽度公式推导 |
| 2.4 小结 |
| 3 配筋SP-HFRC轴向拉伸试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 配筋混杂纤维混凝土试验设计 |
| 3.3 试验材料性能 |
| 3.4 试件制备与养护 |
| 3.5 试验难点及解决方案研究 |
| 3.6 小结 |
| 4 配筋SP-HFRC轴拉试验及阻裂机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 立方体抗压试验 |
| 4.3 配筋SP-HFRC轴拉试验结果 |
| 4.4 配筋SP-HFRC阻裂机理研究 |
| 4.5 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 附录:攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果 |
（10）玄武岩纤维增强高延性水泥基复合材料常温与高温力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高延性水泥基复合材料(SHCC)介绍 |
| 1.2.1.1 合成纤维增强高延性水泥基复合材料 |
| 1.2.1.2 玄武岩纤维增强高延性水泥基复合材料(BF-SHCC) |
| 1.2.2 高延性水泥基复合材料性能研究 |
| 1.2.3 水泥基复合材料高温后性能研究 |
| 1.3 高延性水泥基复合材料的应用 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 BF-SHCC原材料、样品制备与试验方法 |
| 2.1 试验材料及配合比 |
| 2.1.1 水泥 |
| 2.1.2 粉煤灰和硅灰 |
| 2.1.3 玄武岩纤维 |
| 2.1.4 外加剂 |
| 2.1.5 配合比 |
| 2.1.5.1 BF-SHCC常温试验 |
| 2.1.5.2 BF-SHCC高温试验 |
| 2.2 BF-SHCC制备流程及养护条件 |
| 2.2.1 试件类型 |
| 2.2.2 制备流程 |
| 2.2.3 养护条件 |
| 2.3 试验 |
| 2.3.1 试验类型及试验仪器 |
| 2.3.2 试验方法 |
| 2.3.2.1 单轴拉伸试验和切口拉伸试验 |
| 2.3.2.2 四点弯曲试验 |
| 2.3.2.3 抗压试验 |
| 2.3.2.4 微观试验 |
| 第三章 BF-SHCC常温力学性能 |
| 3.1 BF-SHCC力学性能 |
| 3.1.1 水泥种类、水泥和纤维掺量对BF-SHCC单轴拉伸性能影响 |
| 3.1.1.1 水泥种类对BF-SHCC单轴拉伸性能影响 |
| 3.1.1.2 水泥掺量对BF-SHCC单轴拉伸性能影响 |
| 3.1.1.3 纤维掺量对BF-SHCC单轴拉伸性能影响 |
| 3.1.2 水泥种类、水泥和纤维掺量对BF-SHCC四点弯曲性能影响 |
| 3.1.2.1 水泥种类对BF-SHCC四点弯曲性能影响 |
| 3.1.2.2 水泥掺量对BF-SHCC四点弯曲性能影响 |
| 3.1.2.3 纤维掺量对BF-SHCC四点弯曲性能影响 |
| 3.1.3 水泥种类、水泥和纤维掺量对BF-SHCC抗压性能影响 |
| 3.2 BF-SHCC长龄期力学性能 |
| 3.2.1 四种水泥制备BF-SHCC在100天龄期单轴拉伸性能 |
| 3.2.2 四种水泥制备BF-SHCC在100天龄期四点弯曲性能 |
| 3.2.3 四种水泥制备BF-SHCC在100天龄期抗压性能 |
| 3.3 机理分析 |
| 3.3.1 玄武岩纤维制备BF-SHCC应变硬化机理分析 |
| 3.3.2 四种水泥制备BF-SHCC长龄期延性降低机理分析 |
| 3.3.3 BF-SHCC单轴拉伸应力-应变曲线特点机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 BF-SHCC高温力学性能 |
| 4.1 OPC制备BF-SHCC高温力学性能 |
| 4.1.1 单轴拉伸力学性能 |
| 4.1.2 四点弯曲力学性能 |
| 4.1.3 抗压力学性能 |
| 4.2 CSA制备BF-SHCC高温力学性能 |
| 4.2.1 单轴拉伸力学性能 |
| 4.2.2 四点弯曲力学性能 |
| 4.2.3 抗压力学性能 |
| 4.3 CAC制备BF-SHCC高温力学性能 |
| 4.3.1 单轴拉伸力学性能 |
| 4.3.2 四点弯曲力学性能 |
| 4.3.3 抗压力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 BF-SHCC微观结构表征与高温力学性能演化机理 |
| 5.1 TGA分析 |
| 5.1.1 合成纤维和玄武岩纤维TGA分析 |
| 5.1.2 四种水泥制备BF-SHCC基体TGA分析 |
| 5.2 XRD分析 |
| 5.2.1 OPC制备BF-SHCC的XRD分析 |
| 5.2.2 CSA制备BF-SHCC的XRD分析 |
| 5.2.3 CAC制备BF-SHCC的XRD分析 |
| 5.2.4 HFLH-CSA制备BF-SHCC的XRD分析 |
| 5.3 SEM分析 |
| 5.3.1 OPC制备BF-SHCC的SEM分析 |
| 5.3.2 CSA制备BF-SHCC的SEM分析 |
| 5.3.3 CAC制备BF-SHCC的SEM分析 |
| 5.4 CT分析 |
| 5.5 机理分析 |
| 5.5.1 BF-SHCC延性变化机理分析 |
| 5.5.2 BF-SHCC强度变化机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的成果 |
| 致谢 |
四、聚丙烯-钢纤维高强混凝土弯曲性能试验研究（论文参考文献）
- [1]CF120高韧性混杂纤维混凝土井壁力学特性研究[D]. 畅遥遥. 中国矿业大学, 2020(03)
- [2]基于虚拟裂缝模型的UHPC裂缝模拟及裂缝发展特性研究[D]. 陈欢欢. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]碳/PVA纤维高强混凝土高温性能及爆裂问题研究[D]. 曹瑞东. 太原理工大学, 2020(07)
- [4]C50钢纤维混凝土力学性能及耐久性能研究[D]. 张玥. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [5]3D编织纤维增强BMSC砂浆与混凝土复合靶体的抗侵彻性能[D]. 夏成杰. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]聚丙烯-钢纤维/混凝土柱大偏心受压承载力计算[J]. 张广泰,曹银龙,李瑞祥,张路杨,陈勇. 复合材料学报, 2020(09)
- [7]高温后多尺度纤维水泥基材料性能演化规律与微观机理[D]. 李黎. 大连理工大学, 2019(08)
- [8]装配式高性能水泥基复合材料叠合板研究[D]. 张维国. 吉林建筑大学, 2019(06)
- [9]配筋钢-聚丙烯混杂纤维混凝土裂缝控制试验研究[D]. 杨雪枫. 三峡大学, 2019(03)
- [10]玄武岩纤维增强高延性水泥基复合材料常温与高温力学性能研究[D]. 宋嵩. 河北工业大学, 2019(06)