混杂纤维增强高性能混凝土韧性试验及评价方法

本书是作者从事混杂纤维混凝土材料研究和构件受力性能研究成果的总结。书中阐述了作者所提出的几种钢-聚丙烯混杂纤维增强HPC材料的韧性研究背景以及深受弯构件的受力性能试验研究和工程应用价值，重点介绍了有关试验研究的具体内容和主要结果，同时对计算模型、数值模拟、理论分析和设计方法等进行了介绍。主要内容包括：混杂纤维混凝土配合比试验和基本力学性能试验以及改进的直接拉伸试验、带切口梁三点弯曲性能试验、方板法和圆板法弯曲韧性试验、深受弯构件的受力性能试验。

 

前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 纤维混凝土的理论和应用发展现状
1.2.1 纤维混凝土的定义、分类和特点
1.2.2 实际工程中常用的纤维
1.2.3 高弹性模量纤维混凝土研究与应用现状
1.2.4 低弹性模量纤维混凝土研究与应用现状
1.3 混杂纤维增强混凝土的理论和研究现状
1.3.1 不同尺度混杂纤维混凝土增强性能研究
1.3.2 高-高弹模混杂纤维混凝土增强性能研究现状
1.3.3 高-低弹模纤维混杂纤维混凝土增强性能研究
1.3.4 不同尺度的混杂纤维增强混凝土阻裂增韧性能研究
1.3.5 高-高弹模纤维混杂纤维混凝土阻裂增韧性能研究
1.3.6 高-低弹模纤维混杂纤维混凝土阻裂增韧性能研究
1.4 钢纤维/聚丙烯混杂纤维混凝土研究和发展现状
1.4.1 钢纤维/聚丙烯单丝纤维二元混杂研究
1.4.2 钢纤维/聚丙烯仿钢丝粗纤维二元混杂研究
1.4.3 钢纤维/聚丙烯纤维混杂增强混凝土弯曲韧性研究
1.5 混杂纤维增强高性能混凝土研究及发展动态分析
1.6 本章小结
参考文献
第2章 混杂纤维混凝土基本力学性能试验研究
2.1 试验过程
2.1.1 试验材料与配合比设计
2.1.2 试件制作和试验方法
2.2 抗压和劈拉试验结果分析
2.2.1 纤维混杂方式对混凝土抗压强度的影响
2.2.2 纤维混杂方式对混凝土抗压韧性的影响
2.2.3 纤维混杂方式及掺量对混凝土劈拉强度的影响
2.2.4 纤维混杂方式及掺量对混凝土劈拉韧性的影响
2.3 轴心抗拉强度试验结果分析
2.3.1 混杂纤维混凝土的拉压比
2.3.2 混杂纤维混凝土的等效抗拉强度
2.3.3 各组分纤维对轴拉性能的影响
2.3.4 钢纤维长径比对轴拉性能的影响
2.3.5 钢纤维类型对轴拉性能的影响
2.3.6 活性材料对轴拉性能的影响
2.3.7 拉伸功
2.3.8 拉伸试件的破坏模式
2.4 本章小结
参考文献
第3章 混杂纤维混凝土弯曲韧性的评价体系分析
3.1 混杂纤维混凝土的韧性
3.2 美国ASTM-C1080标准
3.2.1 美国ASTM-C1018标准概述
3.2.2 美国ASTM-C1O18标准特点分析
3.3 日本JSCE-SF4标准
3.3.1 日本JSCE-SF4标准概述
3.3.2 日本JSCE-SF4标准优缺点分析
3.4 欧洲RILEM标准
3.4.1 欧洲RILEM标准概述
3.4.2 欧洲RILEM标准优缺点分析
3.5 中国工程建设协会标准CECS13:2009
3.5.1 弯曲韧性和初裂强度试验（三分点法）
3.5.2 弯曲韧性试验（切口梁法）
3.6 混杂纤维混凝土试验方法分析
3.6.1 试验加载方式模型理论分析
3.6.2 不同加载方式下的混杂纤维混凝土荷载-挠度曲线
3.6.3 不同加载方式下的荷载-挠度曲线精度分析
3.7 混杂纤维混凝土弯曲韧性指标分析
3.7.1 弯曲韧性指标统计分析
3.7.2 混杂纤维混凝土最小可靠数样品
3.8 本章小结
参考文献
第4章 混杂纤维混凝土弯曲韧性切口梁法试验研究
4.1 试验过程
4.2 试验结果分析
4.2.1 抗折强度
4.2.2 纤维混杂方式对峰值荷载后变形能力的影响
4.2.3 纤维掺量对峰值荷载后变形能力的影响
4.2.4 超细高炉矿粉对峰值荷载后变形能力的影响
4.2.5 三元混杂纤维混凝土破坏过程分析
4.3 等效弯拉强度与纤维混凝土韧性评价
4.3.1 纤维混凝土开裂过程中能量吸收值与韧性评价
4.3.2 混杂纤维混凝土等效弯拉强度与韧性评价
4.4 等效弯拉强度与纤维掺量之间的曲线拟合
4.4.1 拟合结果分析
4.4.2 拟合曲线可靠度分析
4.5 基于load-CMOD曲线的弯曲韧性评价方法探究
4.5.1 基于load-δ曲线的弯曲韧性评价
4.5.2 跨中挠度δ与CMOD的关系
4.5.3 基于荷载-CMOD曲线的弯曲韧性评价方法
4.6 本章小结
参考文献
第5章 混杂纤维混凝土弯曲韧性的方板法和圆板法试验
5.1 试验过程
5.1.1 试验材料与配合比设计
5.1.2 试件制作与试验方法
5.2 方板法试验结果分析
5.2.1 方板的破坏形态
5.2.2 方板的荷载-挠度曲线
5.2.3 方板的能量-挠度曲线
5.3 圆板法试验结果分析
5.3.1 圆板的破坏形态
5.3.2 圆板的荷载-挠度曲线
5.3.3 圆板的能量-挠度曲线
参考文献
第6章 混杂纤维增强高性能混凝土深梁的抗弯性能试验
6.1 混杂纤维增强高性能混凝土材料性能试验概况
6.1.1 试验原材料
6.1.2 试验配合比设计
6.1.3 试件设计、制作
6.1.4 试验装置及试验方法
6.2 试验现象和试验结果汇总
6.2.1 试验现象
6.2.2 试验结果汇总
6.3 普通高性能混凝土深梁抗弯性能
6.3.1 工作性能和破坏形态
6.3.2 截面应变分布
6.4 钢纤维增强高性能混凝土深梁抗弯性能
6.4.1 工作性能和破坏形态
6.4.2 截面应变分布
6.5 聚丙烯纤维增强高性能混凝土深梁抗弯性能
6.5.1 工作性能和破坏形态
6.5.2 截面应变分布
6.6 混杂纤维增强高性能混凝土深梁抗弯性能试验
6.6.1 无筋深梁工作性能和破坏形态
6.6.2 适筋深梁工作性能和破坏形态
6.6.3 混凝土应变分布
6.6.4 钢筋应变分布
6.7 混杂纤维增强高性能混凝土深梁的作用机理
6.8 纤维增强高性能混凝土深梁配合比优化设计
6.9 本章小结
参考文献
第7章 混杂纤维增强HPC深梁正截面受弯承载力和抗裂计算方法
7.1 正截面受弯承载力的影响因素
7.1.1 纵筋配筋率
7.1.2 钢纤维体积率
7.1.3 聚丙烯纤维体积率
7.2 正截面受弯承载力计算方法
7.2.1 《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）中深梁的抗弯强度公式分析
7.2.2 钢纤维增强混凝土深梁正截面受弯承载力计算方法探讨
7.2.3 聚丙烯纤维增强混凝土深梁正截面受弯承载力计算方法探讨
7.2.4 混杂纤维增强高性能混凝土深梁受弯承载力计算公式推导
7.2.5 小结
7.3 混杂纤维增强HPC深梁正截面抗裂计算方法
7.3.1 正截面开裂弯矩的影响因素
7.3.2 正截面开裂弯矩的计算方法
7.4 本章小结
参考文献
第8章 钢纤维混凝土深梁非线性有限元分析
8.1 有限元数值模拟
8.1.1 基本假定
8.1.2 纤维混凝土的单元与本构模型
8.1.3 材料单元及本构模型
8.1.4 钢筋与纤维混凝土的黏结-滑移本构模型
8.1.5 有限元模型
8.1.6 有限元方程求解
8.2 模拟计算结果与试验结果对比分析
8.2.1 荷载-挠度曲线
8.2.2 黏结滑移对比分析
8.2.3 裂缝开展过程分析及对比
8.2.4 有限元模拟结果与试验结果对比分析
8.3 有限元的进一步分析
8.3.1 纵向受拉钢筋面积的变化对承载能力的影响
8.3.2 混杂纤维混凝土的抗拉强度对承载能力的影响
8.4 本章小结
参考文献