| 【中文题名】 | 纤维增强水泥基材料中钢纤维拉拔特性的研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2004-9-9 |
| 【中关键词】 | 钢纤维,斜向,拉拔,数值分析,极限拉力, |
| 【英关键词】 | steel fiber,incline,pull-out,finite element,liminted pull., |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑材料>非金属材料>混凝土及混凝土制品>增强混凝土 |
| 【论文摘要】 | 在水泥基体中掺入钢纤维是强化、韧化混凝土，改善其性能的有效途径。它不仅强度高、性能好，而且寿命长。纤维增强型水泥基复合材料中，纤维和基体的相互作用是决定复合材料整体性能的重要因素。本文采用理论分析和实验分析相结合的方法，探讨了纤维增强型水泥基材料中纤维与基体粘结作用。本论文主要研究内容如下：
1．建立了单纤维从基体中的拉拔过程的力学分析模型，给出力学性能的表达式。
2．尝试用有限元数值分析方法模拟纤维拉拔过程，可以很精确的计算出纤维各个部分的应力分布情况。
3．设计了各种试验来研究界面粘结的性能，包括纤维的埋置深度，与基体的倾斜角，纤维锚固，纤维含量，基体强度，纤维表面的影响因素。通过大量试验和数据的分析，阐述了它们对纤维拉拔的影响作用，对其拉拔特性有了一个较全面的认识。
4．对于所得的试验结果和原始数据，进行数学上的统计分析，给出比较吻合的拟合公式。 |
| 【论文题纲】 |
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1 绪论 |
7-17 |
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1.1 水泥基材料综述 |
7-10 |
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1.2 纤维增强复合材料研究现状及存在的问题 |
10-14 |
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1.3 高性能水泥基材料的提出及发展方向 |
14-15 |
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1.4 本课题的研究工作 |
15-17 |
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2 钢纤维与混凝土的介绍 |
17-23 |
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2.1 钢纤维的分类及性能 |
17-18 |
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2.2 钢纤维混凝土的性能 |
18-19 |
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2.3 混凝土的本构关系 |
19-22 |
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2.4 钢纤维与混凝土的粘结机理 |
22-23 |
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3 纤维拉拔模型及理论分析 |
23-45 |
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3.1 纤维端部的应力应变分布 |
23-27 |
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3.2 纤维应力的简化 |
27-28 |
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3.3 纤维拉拔的理论分析 |
28-32 |
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3.4 基体开裂后纤维的拉拔 |
32-33 |
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3.5 斜向纤维的应力传递 |
33-34 |
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3.6 斜向纤维的拉拔关系 |
34-35 |
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3.7 钢纤维增强机理 |
35-38 |
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3.8 纤维拉拔的能量模型 |
38-39 |
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3.9 有限元Ansys模拟分析 |
39-43 |
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3.9.1 Ansys软件简介 |
39-40 |
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3.9.2 有限元建模 |
40 |
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3.9.3 计算结果及分析 |
40-43 |
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本章小结 |
43-45 |
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4 钢纤维拉拔试验 |
45-63 |
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4.1 顺向钢纤维拉拔试验 |
45-51 |
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4.1.1 试验的设计规划 |
45-46 |
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4.1.2 试验机参数及加载 |
46-49 |
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4.1.3 实验结果及分析 |
49-51 |
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4.2 不同夹角钢纤维拉拔试验 |
51-54 |
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4.2.1 试验结果分析 |
51-54 |
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4.3 弯勾钢纤维拉拔试验 |
54-57 |
|
4.3.1 试验结果分析 |
55-57 |
|
4.4 钢纤维含量和基体强度影响因素的拉拔试验 |
57-63 |
|
4.4.1 试验设计规划 |
57-58 |
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4.4.2 不同纤维含量的试验 |
58-60 |
|
4.4.3 不同基体强度的试验 |
60 |
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4.4.4 实验结果及分析 |
60-63 |
|
5 钢纤维拉拔试验结果分析 |
63-77 |
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5.1 数据分析的理论介绍 |
63-66 |
|
5.1.1 回归分析 |
63-65 |
|
5.1.2 图形拟合 |
65-66 |
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5.2 顺向钢纤维试验的数学分析 |
66-69 |
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5.2.1 埋深10mm纤维的试验 |
66-68 |
|
5.2.2 埋深20mm纤维的试验 |
68-69 |
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5.3 斜向钢纤维试验的数学分析 |
69-73 |
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5.3.1 夹角30度的钢纤维试验 |
70-71 |
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5.3.2 夹角45度的钢纤维试验 |
71-72 |
|
5.3.3 夹角60度的钢纤维试验 |
72-73 |
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5.4 不同弯勾长度钢纤维试验的数学分析 |
73-77 |
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5.4.1 弯勾长度2mm的纤维试验 |
73-74 |
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5.4.2 弯勾长度分别为5mm、10mm的纤维试验 |
74-77 |
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6 全文总结 |
77-79 |
|
致谢 |
79-80 |
|
参考文献 |
80-85 |
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附录 |
85-91 |
|
附录A |
85-91 |
|
附录B |
91 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.124131 |
