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活性粉末混凝土材料抗剪强度的试验研究

作　者: 闫建平
导　师: 季文玉
学　校: 北京交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 活性粉末混凝土 抗剪强度 剪切破坏特征分析 应力与应变曲线 ANSYS分析
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 67次
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内容摘要


摘要：活性粉末混凝土虽然已经完成了从理论到实践的飞跃,但国内学者多于研究我国原材料的活性粉末混凝土的配制方法和技术,对活性粉末混凝土的抗剪性能研究不多。为此,根据已有的试验资料和各种试验方法,对活性粉末混凝土抗剪性能进行研究,通过试验得出其抗剪强度的公式。分别对五组不同配合比的活性粉末混凝土试件采用普通混凝土四点加载的等高变宽梁抗剪试验,测得相应配合比试件的抗压强度值和剪切破坏荷载值,根据抗剪强度与抗压强度的关系,推出抗剪强度的计算经验公式。分别对不同配合比的活性粉末混凝土试件进行剪切破坏特征分析,发现钢纤维材料对活性粉末混凝土的抗剪性能影响很大,能够大大提高活性粉末混凝土的抗剪能力。通过对五组不同配合比活性粉末混凝土梁剪应力与应变曲线的比较,发现加有碎石的试件,在截面受剪时产生的主应变值的变化率较小,碎石对主应变的影响较大。加有钢纤维的试验梁,截面受剪时产生的剪应变值变化率较小,钢纤维对剪应变的影响较大。而对碎石和钢纤维具有一定配合比的活性粉末混凝土,只增加钢纤维的含量,并不会明显提高活性粉末混凝土的抗剪能力。运用ANSYS软件分析活性粉末混凝土剪应力与应变关系曲线,发现在线弹性阶段,截面受剪产生的主应变和剪应变的理论值与试验值较为吻合,截面具有很好的抗剪能力。综上所述,活性粉末混凝土材料类似于普通混凝土材料,其抗剪强度与抗压强度相关,当计算活性粉末混凝土的抗剪强度时,可以近似采用普通混凝土抗剪强度与抗压强度的公式计算。由于活性粉末混凝土的抗压强度远大于普通混凝土的抗压强度,所以其抗剪强度也远大于普通混凝土的抗剪强度。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章 绪论  10-20
  1.1 活性粉末混凝土的发展背景  10-12
  1.2 活性粉末混凝土的配制原理  12-14
    1.2.1 活性粉末混凝土的理论依据  12-13
    1.2.2 活性粉末混凝土材料选择  13-14
  1.3 国内外的研究概况及应用  14-16
    1.3.1 国外的研究概况及应用  14-15
    1.3.2 国内的研究概况及应用  15-16
  1.4 活性粉末的应用前景  16-17
  1.5 问题的提出  17-18
  1.6 研究目的及内容  18-20
    1.6.1 研究目的  18
    1.6.2 研究内容  18-20
第二章 活性粉末混凝土抗剪强度试验方法  20-29
  2.1 试验方法的选择  20-22
  2.2 四点加载等高变宽梁形式  22-24
  2.3 试验配合比及材料要求  24-26
    2.3.1 试验梁的配合比设计  24-25
    2.3.2 试验梁的材料要求  25
    2.3.3 试验梁的养护  25-26
    2.3.4 试验梁的试块制作  26
  2.4 试验设备及荷载加载  26-29
    2.4.1 试验设备  26-28
    2.4.2 破坏荷载值计算  28-29
第三章 活性粉末混凝土抗剪强度  29-31
  3.1 活性粉末混凝土试验梁的抗剪强度  29-31
第四章 活性粉末混凝土剪切破坏特征分析  31-37
  4.1 第一组试验梁破坏特征  31-32
  4.2 第二组试验梁破坏特征  32-33
  4.3 第三组试验梁破坏特征  33-34
  4.4 第四组试验梁破坏特征  34-35
  4.5 第五组试验梁破坏特征  35-37
第五章 活性粉末混凝土剪应力应变曲线分析  37-52
  5.1 应变测量方法  37-52
    5.1.1 平面应力状态下的应变分析  37
    5.1.2 应变的测量与应力的计算  37-40
    5.1.3 第一组梁受剪截面应力应变曲线分析  40-42
    5.1.4 第二组梁受剪截面应力应变曲线分析  42-45
    5.1.5 第三组梁受剪截面应力应变曲线分析  45-47
    5.1.6 第四组梁受剪截面应力应变曲线分析  47-50
    5.1.7 第五组梁受剪截面应力应变曲线分析  50-52
第六章 活性粉末混凝土ANSYS有限元分析  52-60
  6.1 ANSYS有限元软件原理  52-55
    6.1.1 ANSYS软件介绍  52
    6.1.2 ANSYS软件技术特点  52-53
    6.1.3 ANSYS软件的分析功能  53-54
    6.1.4 ANSYS软件有限元分析过程  54
    6.1.5 ANSYS软件建模过程  54-55
  6.2 ANSYS分析材料属性选择  55-56
  6.3 ANSYS软件分析剪应力与应变关系曲线  56-60
第七章 结论  60-62
参考文献  62-64
作者简历  64-66
学位论文数据集  66

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中图分类: > 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
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