鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁的疲勞性能及計(jì)算方法.pdf

1、為編制我國建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》的需要，本文進(jìn)行了1根普通高強(qiáng)混凝土梁和14根鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁在靜載及疲勞荷載作用下的試驗(yàn)。通過量測(cè)鋼纖維在梁截面的分布、鋼筋及混凝土的應(yīng)變、開裂荷載、裂縫及撓度、疲勞壽命和梁受壓區(qū)混凝土殘余應(yīng)變等，探討了疲勞荷載特征（等效應(yīng)力比）、鋼纖維體積率、鋼纖維類型、混凝土強(qiáng)度、鋼纖維摻入梁截面高度和鋼筋級(jí)別對(duì)鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁疲勞性能的影響，提出了疲勞荷載作用下鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝

2、土梁的受壓邊緣混凝土累積殘余應(yīng)變、最大裂縫寬度、剛度和疲勞壽命的計(jì)算模型及方法，有關(guān)結(jié)論為編制《鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》提供了依據(jù)。主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁受壓邊緣混凝土累積殘余應(yīng)變隨著疲勞荷載上限值及疲勞循環(huán)次數(shù)的增加而增大，其發(fā)展具有明顯的階段性。梁受壓邊緣混凝土累積殘余應(yīng)變的發(fā)展速率隨著鋼纖維的摻入而降低。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的理論分析，探討了疲勞荷載作用下鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁受壓邊緣混凝土累積殘

3、余應(yīng)變的計(jì)算方法，提出了疲勞荷載作用下考慮鋼纖維含量特征值、鋼纖維摻入梁截面高度、疲勞循環(huán)次數(shù)和混凝土強(qiáng)度影響的鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁受壓邊緣混凝土累積殘余應(yīng)變的計(jì)算公式。
　　(2)鋼纖維有效限制鋼筋高強(qiáng)混凝土梁裂縫的發(fā)展，使靜載作用下鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁的裂縫寬度減小44％～83％，疲勞荷載作用下鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁的裂縫寬度減小15％～38％，裂縫間距減小28％～67％。根據(jù)粘結(jié)-滑移理論，探討了靜載及疲勞荷載作用下鋼纖

4、維高強(qiáng)混凝土梁最大裂縫寬度的計(jì)算方法，提出了疲勞荷載作用下考慮疲勞循環(huán)次數(shù)、鋼纖維含量特征值和混凝土強(qiáng)度等影響的鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁最大裂縫寬度計(jì)算公式。
　　(3)鋼纖維有效抑制鋼筋高強(qiáng)混凝土梁剛度的退化，使靜載和疲勞荷載作用下梁的跨中撓度分別降低了4％～43％和7％～21％。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，通過理論分析修正了靜載作用下鋼纖維影響鋼筋高強(qiáng)混凝土梁短期剛度的系數(shù)，提出了考慮疲勞循環(huán)次數(shù)和鋼纖維含量特征值影響的鋼筋高強(qiáng)混凝土梁

5、疲勞剛度的計(jì)算方法及公式。
　　(4)在探討靜載和疲勞荷載作用下鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁撓度和剛度影響因素及發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過考慮截面開裂的幾何和物理關(guān)系中的非線性特征，分析了截面有效慣性矩的變化規(guī)律，引入剛度折減系數(shù)考慮鋼纖維對(duì)開裂后梁截面剛度的影響，建立了基于有效慣性矩的鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁靜載及疲勞荷載作用下的剛度計(jì)算模型及公式。
　　(5)以鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁疲勞試驗(yàn)為基礎(chǔ)，統(tǒng)計(jì)了不同參數(shù)下鋼筋鋼纖維高強(qiáng)混凝