纤维织物增强混凝土动力性能的研究

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纤维织物增强混凝土结构在工程中有很多优势,已有研究表明:纤维织物能提高混凝土的抗弯、韧性、耐久性等性能;纤维织物增强混凝土在动力波传递方面有良好的衰减作用;纤维织物作为一种连续纤维增强材料,可以沿混凝土中的应力主向布置,其对混凝土的增强效率远比乱向分布于混凝土内的短切纤维高。基于以上优点,纤维织物增强混凝土的发展引起了众多的关注。本文主要通过实验和数值分析方法研究了纤维织物增强混凝土的动力性能。具体内容如下: 首先,对两种纤维格栅尺寸增强混凝土梁进行动力试验研究,试验结果表明:在混凝土中加入纤维织物能有效地改善混凝土的动力性能,主要体现在纤维织物的加入能降低混凝土梁的基本频率、增大阻尼比和结构能量耗散因子。其中,纤维格栅尺寸不同,增强效果也不同,体现了一定的尺寸效应。 其次,对纤维织物增强混凝土梁构件进行数值分析。利用有限元分析软件ANSYS建立合理的模型,对实验过程进行仿真模拟,进一步分析不同纤维格栅尺寸大小对混凝土梁的动力响应和能量耗散的影响,得到最优的纤维格栅尺寸大小范围。 然后,分析纤维织物与混凝土基体的界面粘结机理与本构关系,在ANSYS中选取合适的粘结单元与参数,分析纤维织物与混凝土间的滑移对纤维织物混凝土动力性能的影响。 最后,对纤维织物增强混凝土数值分析方法进行了总结,对进一步的研究工作提出了建议和设想。
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