| 【中文题名】 | 钢纤维混凝土的力学试验研究及其破坏过程的数值模拟 |
| 【英文题名】 | Mechanical Experiment Research on Steel Fiber Reinforced Concrete and Numerical Simulation of Failure Process |
| 【学科专业】 | 采矿工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-9-7 |
| 【中关键词】 | 钢纤维混凝土,强度,体积率,弹性模量,数值模拟, |
| 【英关键词】 | steel fiber reinforced concrete,strength,the volume percentage of steel fibers,elastic modulus,numerical simulation, |
| 【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> |
| 【论文摘要】 | 钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入适量的钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型的复合材料。由于其具有良好的力学性能而同益引起人们的关注,在土木、水利、建筑各个专业领域内得到逐步推广应用。
本文为了研究钢纤维体积率ρ_f分别与钢纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量的之间关系,以及龄期与钢纤维混凝土强度和弹性模量之间的关系,分别对钢纤维体积率ρ_f=0%、1.0%、1.5%、2.0%的钢纤维混凝土进行了单轴抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验、抗折试验以及静力受压弹性模量试验。通过试验所得到的各项数据,对钢纤维混凝土的各项力学性质做出了定量的说明与分析。通过一个可以对复合材料进行细观力学分析的软件,即MFPA~(2D),建立了普通混凝土和钢纤维混凝土的数值模型,并对其在单轴压缩状态下的破坏过程进行了数值模拟研究,并以钢纤维混凝土的力学性能试验为基础,确定了MFPA~(2D)数值试验中各参数。上述研究结果表明:骨料和钢纤维具有阻断破坏单元的作用,钢纤维阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展,从而使钢纤维混凝土的抗拉、抗折、弹性模量等力学性能较普通混凝土显著提高。并且,钢纤维对... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-8 |
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目录 |
8-10 |
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第一章 绪论 |
10-20 |
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1.1 问题的提出 |
10-11 |
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1.2 钢纤维混凝土的发展及其工程应用 |
11-12 |
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1.2.1 钢纤维混凝土国内外研究现状 |
11 |
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1.2.2 钢纤维混凝土的工程应用 |
11-12 |
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1.3 钢纤维混凝土的组成材料 |
12-18 |
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1.3.1.钢纤维 |
13-17 |
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1.3.2 水泥 |
17 |
|
1.3.3 砂 |
17 |
|
1.3.4 石料 |
17-18 |
|
1.3.5 水 |
18 |
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1.3.6 外加剂 |
18 |
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1.4 固体材料失稳与断裂研究的发展 |
18-20 |
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第二章 钢纤维混凝土力学性质试验方案设计 |
20-27 |
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2.1 试验材料和器材 |
20 |
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2.1.1 试验材料 |
20 |
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2.1.2 试验器材 |
20 |
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2.2 试验方案设计 |
20-27 |
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2.2.1 试验方案设计 |
20-21 |
|
2.2.2 钢纤维混凝土的配合比设计 |
21-26 |
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2.2.3 本次试验制作的试件及数量统计 |
26 |
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2.2.4 试验所需原材料统计表 |
26-27 |
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第三章 钢纤维混凝土的力学性能测定 |
27-41 |
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3.1 试件的制作与养护 |
27 |
|
3.1.1 试件的制作 |
27 |
|
3.1.2 试件的养护 |
27 |
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3.2 钢纤维混凝土抗压强度试验 |
27-31 |
|
3.1.1.试验设备： |
28 |
|
3.1.2.试验步骤 |
28 |
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3.1.3.计算结果 |
28-31 |
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3.2 钢纤维混凝土劈裂抗拉强度试验 |
31-34 |
|
3.2.1 试验设备及器材 |
32 |
|
3.2.2 试验步骤 |
32 |
|
3.2.3 计算结果 |
32-34 |
|
3.3 钢纤维混凝土抗折强度试验 |
34-37 |
|
3.3.1 试验设备 |
34 |
|
3.2.2 试验步骤 |
34-35 |
|
3.2.3 计算结果 |
35-37 |
|
3.4 钢纤维混凝土静力受压弹性模量试验 |
37-41 |
|
3.3.1 试验设备及材料 |
37 |
|
3.2.2 试验步骤 |
37-38 |
|
3.2.3 计算结果 |
38-41 |
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第四章 混凝土数值试样的建立 |
41-47 |
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4.1 MFPA~(2D)的基本原理 |
41-43 |
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4.2 混凝土模拟试样的建立 |
43-46 |
|
4.3 钢纤维混凝土数值试样的建立 |
46-47 |
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第五章 钢纤维混凝土破坏过程的数值模拟 |
47-64 |
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5.1.混凝土试件破坏过程研究 |
47-55 |
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5.1.1 混凝土试件单轴压缩破坏过程的数值模拟 |
47-51 |
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5.1.2 混凝土的破坏过程分析 |
51-52 |
|
5.1.3 试验与数值模拟得到的混凝土强度对比 |
52-55 |
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5.2 钢纤维混凝土试件单轴压缩破坏过程的数值模拟 |
55-62 |
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5.2.1 钢纤维混凝土试件单轴压缩破坏过程的数值模拟 |
55-59 |
|
5.2.2 钢纤维混凝土的破坏过程分析 |
59-61 |
|
5.2.3 试验与数值模拟得到的钢纤维混凝土强度对比 |
61-62 |
|
5.3 混凝土基体强度等级对钢纤维混凝土强度的影响 |
62-64 |
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第六章 结论 |
64-65 |
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附录一 试验所用的仪器及试样 |
65-69 |
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附录二 部分试验数据 |
69-72 |
|
参考文献 |
72-75 |
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致谢 |
75 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.124331 |
