混凝土抗裂与FRP约束混凝土柱的抗压性能

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混凝土是土木工程中常见的一种建筑材料,但是存在着抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能弱的缺点,在一定程度上制约了它的应用。为了克服普通混凝土的这些弱点,人们通过把普通混凝土与其它材料结合的方式来改善它的不足,如钢纤维混凝土、FRP约束混凝土是近年来迅速发展起来的新型复合材料。本文对这两种材料的基本性能进行了试验研究,主要研究内容如下:(1)通过对四组紧凑拉伸试件进行劈拉实验,并对其中的一个试件进行电测跟踪试验,分析了混凝土裂纹端部区域的黏聚裂纹位移与载荷的关系;试件的黏聚裂纹端点及中性层的位置随载荷变化关系。(2)对各组试件的应力强度因子进行了计算,推导裂纹的端部损伤区域长度与最大载荷的关系曲线,并将计算的最大承载力与试验值进行比较,二者较为接近,并探讨了应力强度因子随韧带边缘位置变化的规律。(3)利用ANSYS有限元分析软件对紧凑拉伸试件的试验过程进行了数值计算,分析得到了紧凑拉伸试件的应力强度因子,并将与它与试验计算得到的数值进行比较,二者吻合较好。(4)对CFRP约束钢纤维混凝土圆柱及普通混凝土圆柱进行了轴心受压实验,比较了试件加固前后的承载力、强度及韧性,研究了泊松比变化的规律;通过电测分析绘制了各个位置处的位移载荷曲线;并通过ANSYS对试验的过程进行了数值计算,分析得到了加载过程中的应力应变曲线。
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