导读:本文包含了钢聚丙烯纤维混杂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:聚丙烯粗细纤维混杂,氯离子,劈拉强度
钢聚丙烯纤维混杂论文文献综述
刘素梅,胡慧莹[1]（2019）在《混杂粗/细聚丙烯纤维混凝土力学及抗氯离子渗透性能研究》一文中研究指出基于试验研究了不同混凝土强度等级(C20、C30、C40、C50)、不同聚丙烯纤维掺量、聚丙烯掺杂方式(单掺长度6mm细纤维、单掺长度9mm细纤维、长度6mm与长度9mm细纤维2∶1混掺、长度6mm细纤维与长度35mm粗纤维1∶6混掺)下、纤维混凝土的劈裂强度和氯离子扩散系数,比较各种因素对混凝土强度及抗氯离子渗透性能的影响,分析了其影响机理.结果表明:相对于不同长度的聚丙烯细纤维,混掺聚丙烯粗细纤维混杂混凝土劈裂受拉时,可有效利用细纤维对微裂缝的抑制作用和粗纤维对宏观裂缝的桥接作用,抑制微观及宏观裂缝的发展,可显着提高混凝土的劈拉强度;同时可缓解细细纤维混掺时存在的分散性较差的问题,抗氯离子渗透性能良好.(本文来源于《武汉大学学报(工学版)》期刊2019年02期）
李彪[2]（2018）在《钢—聚丙烯混杂纤维混凝土弹塑性损伤本构关系及数值实现》一文中研究指出钢-聚丙烯混杂纤维混凝土以其更加优异的力学性能和更加合理的综合效益,在桥梁、道路、隧道、高层及大跨结构等重大土木工程中拥有广阔的应用前景。大量工程灾害调查表明,混凝土结构的破坏归根结底在于混凝土材料本身及其附属连接承载性能的丧失。混凝土结构性能预测的关键问题为混凝土材料本质力学属性,即本构关系。研究表明,塑性变形和损伤演化是引起混凝土材料和结构非线性最为主要的两个方面,因此,建立合理准确的弹塑性损伤本构关系对混凝土结构非线性分析和性能设计具有十分重要的理论意义和工程应用价值。本文在国家自然科学基金项目“钢-聚丙烯混杂纤维混凝土弹塑性损伤本构关系研究”(项目编号:51608397)和“钢-聚丙烯混杂纤维混凝土多尺度本构关系:从纳观尺度到宏观尺度”(项目编号:51478367)的资助下,在课题组前期工作的基础上,采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法,对钢-聚丙烯混杂纤维混凝土循环荷载下的应力-应变关系和损伤行为进行了系统的研究,建立了相应的弹塑性损伤本构模型。主要工作及研究成果如下:(1)考虑纤维种类、体积掺量和长径比等因素,设计制作28组共168个圆柱体拉伸试件,研究钢-聚丙烯混杂纤维混凝土单轴循环受拉应力-应变关系,分析其破坏形态、应力-应变全曲线、塑性变形和性能退化等。结果表明:钢-聚丙烯混杂纤维多层次、逐级阻裂的作用特点明显;混杂纤维的掺入显着改善了混凝土的破坏形态,普通混凝土和聚丙烯纤维混凝土为明显脆性破坏,钢纤维混凝土和混杂纤维混凝土为延性破坏。钢-聚丙烯混杂纤维混凝土单轴循环受拉全过程分为弹性段、细观裂纹扩展段、宏观裂纹扩展段和破坏段等四个阶段。混凝土受拉峰值强度、残余应变、受拉韧性和延性等均随着钢纤维体积掺量和长径比增加而增大。混杂纤维可延缓混凝土受拉刚度退化过程,且其随着钢纤维体积掺量和长径比增加而减慢,但聚丙烯纤维对其影响不明显。混凝土受拉塑性应变和应力退化过程受混杂纤维的影响较小。基于刚度退化过程,忽略聚丙烯纤维的作用,提出了混杂纤维混凝土单轴受拉损伤演化方程。最后,基于试验数据结果,建立了半经验的混杂纤维混凝土单轴循环受拉应力-应变全曲线方程。(2)通过168个棱柱体试件的单轴循环受压试验,研究钢-聚丙烯混杂纤维混凝土循环受压应力-应变关系,分析纤维种类、体积掺量和长径比等因素对其破坏形态、应力-应变全曲线、塑性变形、刚度退化和应力退化等的影响。结果表明:混杂纤维混凝土受压破坏表现出明显延性特征;其循环受压全过程分为弹性段、细观裂缝扩展段、宏观裂缝扩展段、断裂发生段、持续破坏段和收敛段等六个阶段。与普通混凝土相比,混杂纤维混凝土受压峰值强度高、峰后延性好、滞回耗能能力强、性能退化程度低;混杂纤维对混凝土受压塑性应变累积具有明显约束作用;混凝土受压刚度退化和应力退化受纤维特征参数的影响不明显。基于刚度退化过程,考虑混杂纤维作用,提出了混杂纤维混凝土单轴受压损伤演化方程。最后,基于本文和相关文献试验数据结果,建立了半经验的混杂纤维混凝土单轴循环受压应力-应变全曲线方程。(3)采用声发射技术实时监测钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的破坏全过程,并基于声发射信号特征分析,深入研究其损伤过程和损伤机理。结果表明,声发射技术可较好地实时监测混凝土的破坏过程。在弹性阶段,无声发射信号产生;在细观裂纹扩展段,有极少数声发射信号产生,伴随着较低的声发射信号能量;当达到峰值应力时,随着宏观裂缝的产生,混凝土试件的声发射信号数量迅速增加,并伴随着较高的声发射信号能量;随着轴向位移持续增加,声发射信号数逐渐减少,试件最终发生破坏。在细观裂纹扩展段,声发射信号源主要是基体受拉裂纹的产生和扩展;在宏观裂纹扩展段和破坏段,声发射信号源主要为钢纤维与基体间的滑移和拔出以及变形钢纤维凸起肋引起的劈裂裂缝。随着钢纤维体积掺量和长径比增加,试件内部微裂纹数量和剪切裂纹所占比重均增加,混凝土试件破坏由受拉裂纹控制向受剪裂纹控制转变。聚丙烯纤维长径比对混凝土试件声发射信号参数影响不明显。(4)借助SEM电镜扫描、声发射技术和宏观试验现象对混杂纤维对混凝土的作用机理进行深入分析,探究钢-聚丙烯混杂纤维增强作用在不同尺度条件下对混凝土损伤的影响机制。结果表明:①在微观尺度,钢-聚丙烯混杂纤维的掺入改善了混凝土内部的微观形貌,提高了粗骨料与基体的界面过渡区性能,减少了界面处的孔洞数量,但增加了基体中的微孔洞数量,纤维与基体的界面均为薄弱面;②在细观尺度,纤维弹性模量越高、数量越多、长径比越大,试件承受的荷载能够较多地通过界面从基体混凝土传递到纤维,使得基体混凝土损伤速度和损伤程度减小。同时,钢-聚丙烯混杂纤维的裂纹桥接作用使得试件内部的剪切裂纹数量增多,改善了混凝土的破坏形态,表现出更为明显的增强效果;③在宏观尺度,混杂纤维共同工作,发挥各自优势,表现出明显的正混杂效应。但在整个混杂系统里,钢纤维起主要控制作用,且主要在混凝土受拉开裂后起到桥接宏观主裂缝的作用；聚丙烯纤维作用较弱,主要在宏观裂缝出现前,起到桥接细观裂纹的作用,延缓了损伤的出现,提高了混凝土的损伤阈值,增强了混凝土的抗拉强度。(5)为了能够准确合理地反映钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的损伤演化和塑性变形等基本特征,本文在不可逆热动力学框架下,运用连续介质损伤力学和弹塑性力学理论,考虑塑性变形与损伤的耦合作用,建立了钢-聚丙烯混杂纤维混凝土理论弹塑性损伤本构模型。引入了弹塑性损伤本构模型数值算法,在大型通用有限元软件ABAQUS平台上编制了用户自定义材料UMAT子程序并进行数值实现。经验证,所建立的理论弹塑性损伤本构模型能够较好地模拟纤维混凝土材料在单轴加载、双轴受压、叁轴受压等不同典型荷载条件下的受力性能。最后,在总结全文的基础上,对本课题的后续研究提出了建议。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-10-01）
黄彪[3]（2018）在《钢—聚丙烯混杂纤维混凝土弯曲性能研究》一文中研究指出两个世纪以来,混凝土一直是土木工程中应用最广泛的材料之一,但因其抗拉强度低、脆性大、易开裂等众多缺点而受到限制。为提高混凝土的抗拉强度、抗剪强度,增强混凝土的韧性、抗冲击性能,改善其抗裂性、抗渗性等耐久性能,国内外材料界与工程界的学者不断地探索改进与提高混凝土性能、开发新材料品种并扩大其应用范围的技术途径,其中,在混凝土中添加纤维是20世纪70年代以来迅速发展的一种复合材料技术。纤维混凝土自问世以来在隧道、公路路面、桥梁、工业地坪、机场跑道等土木工程中被广泛应用。在这些工程中,纤维混凝土的弯曲性能是结构设计和质量控制的重要指标,因此,开展混凝土弯曲性能研究具有十分重要的理论意义和工程应用价值。目前对于单一纤维混凝土弯曲性能的研究已取得丰富成果,但对于混杂纤维混凝土弯曲性能的研究还鲜见报道。鉴于此,本文通过四点弯曲试验,研究钢—聚丙烯混杂纤维混凝土的弯曲性能,主要工作及成果如下:(1)考虑钢纤维体积掺量、聚丙烯纤维体积掺量、钢纤维长径比、钢纤维种类四个因素,设计制作了 45个混杂纤维混凝土试件,对其进行四点弯曲试验,基于试验结果,深入分析了混杂纤维混凝土受弯全过程。研究表明:混杂纤维混凝土试件的破坏过程缓慢而稳定,呈明显的塑性破坏特征,属于延性破坏。混杂纤维混凝土的破坏过程分为四个阶段:弹性阶段、细观裂缝发展阶段、宏观裂缝发展阶段以及破坏阶段。(2)定量分析了纤维因素对混杂纤维混凝土弯曲强度、挠度、韧性的影响。结果表明:钢纤维和聚丙烯纤维的体积掺量、钢纤维长径比的增加都会改善混杂纤维混凝土的弯曲性能,并对峰值后弯曲性能的改善程度比对峰值前弯曲性能的改善程度更高,其中钢纤维体积掺量的改善效果最明显。但当钢纤维的体积掺量到1.5%时,继续增加钢纤维体积掺量虽然能改善混杂纤维混凝土的弯曲性能,但改善程度不明显。在长直型钢纤维、波纹型钢纤维、端钩型钢纤维这叁种钢纤维中,端钩型钢纤维对弯曲性能的改善效果最好,波纹型钢纤维次之,长直型钢纤维的改善效果最差。(3)根据实测的试验数据,建立了钢—聚丙烯混杂纤维混凝土的荷载—挠度曲线方程,并对其进行了验证,验证结果表明曲线方程可以很好地反映钢—聚丙烯混杂纤维混凝土的荷载—挠度关系。最后,在总结全文的基础上,对本课题的后续研究提出了建议。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-05-01）
孙寒[4]（2018）在《钢—聚丙烯混杂纤维高强混凝土动态劈拉力学性能研究》一文中研究指出为满足当今社会一些重要工程结构更高的要求,高强混凝土得到了广泛的推广和应用。然而,同传统普通混凝土一样,高强混凝土依然存在着抗拉强度低、韧性差等固有缺点,表现出明显的拉压强度不均衡。混凝土结构在其工作过程中都不可避免的遭遇到动荷载的作用,在承受动力荷载等等情况下,这一固有缺点尤为突出,给结构带来严重的安全隐患,因此对高强混凝土的抗拉性能进行改善是十分必要的。已有的研究表明,在混凝土中掺入增强纤维是解决这一问题的有效途径之一。为了得到更好的增强效果,需要掺入两种或多种纤维混杂来增强混凝土。纤维增强混凝土按纤维力学性能可分为高弹性模量纤维混凝土和低弹性模量纤维混凝土。高弹性模量纤维可从材料的强度和延性两方面对混凝土材料起到增强作用,而低弹性模量纤维混凝土主要提高材料的延性。目前,高弹性模量纤维混凝土和低弹性模量纤维混凝土中比较典型并应用广泛的分别是钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土,本文的研究就是围绕这两种纤维混杂掺入高强混凝土试件的静、动态劈拉力学性能进行展开的。本文的研究工作主要围绕以下几点展开:(1)利用压力试验机对钢纤维、聚丙烯纤维以不同比例掺杂的C60高强混凝土试件进行了力加载率为5kN/s的静态劈拉试验研究,结合高速摄像机及其配套系统装置拍摄裂纹的扩展过程,并对试验结果进行分析,研究了静态试验中混凝土试件的破坏过程和破坏强度,得到了纤维混杂掺入比例对混凝土劈拉强度的影响规律。研究表明:静态劈拉时试件变现为两种不同的破坏模式——第一种破坏模式变现为突然的脆性断裂,试件最终破坏后均断开两半,第二种破坏模式变现为破坏持续缓慢,最终破坏裂而不开,具有较好的延性;掺有钢纤维的混杂纤维在混凝土基体材料产生较大裂缝后开始受力并发挥作用,提高了试件的抗拉强度;当钢纤维掺量小于2%时,聚丙烯纤维的混杂掺入会不同程度地降低试件静态劈拉强度,混杂效果不佳,而当钢纤维掺量提高到2.5%、3%时,在此基础上混杂掺入聚丙烯纤维均能够提高试件的静态劈拉强度,可以取得较好的混杂效果。(2)利用西南科技大学自主研发的SHPB装置对钢纤维、聚丙烯纤维不同比例掺杂的C60高强混凝土试件进行了力加载率约为11×10~5kN/s、15×10~5kN/s的动态劈拉试验研究,使用高速摄像机及其配套系统装置拍下裂纹的扩展过程,并对试验结果进行分析,研究了动态试验中混凝土试件的破坏过程和破坏强度,得到了不同力加载率、不同纤维掺杂比例对混凝土劈拉强度的影响规律。研究表明:各种纤维掺入组混凝土试件均表现为与静态类似的从中心起裂的劈裂破坏;不同纤维掺量的混凝土试件均存在明显的力加载率效应;钢纤维单独掺入可以明显提高试件的动态劈拉强度,而聚丙烯纤维单独掺入对试件动态劈拉强度的效果不佳,纤维混杂掺入时会因两种纤维掺量的变化而对试件的动态劈拉强度表现不同程度的增强效果,在本文研究的掺量范围内,当两种纤维以钢纤维掺量2.5%、聚丙烯纤维掺量0.22%混杂时对试件的动态劈拉强度取得较好的混杂效果。(本文来源于《西南科技大学》期刊2018-05-01）
姚鹏飞[5]（2017）在《钢—聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土抗压与抗折性能试验研究》一文中研究指出轻骨料混凝土是利用轻质骨料作为粗骨料的混凝土,具有较好的保温性、耐火性、抗震性、耐久性,且由于在生产轻骨料中大量利用工业废料,符合绿色建筑的理念。然而轻骨料混凝土有脆性大、强度低等缺陷,不利于实际工程大规模应用。本课题围绕改善轻骨料混凝土脆性这一目标,在结合以往钢纤维、聚丙烯纤维轻骨料混凝土研究成果的基础上,选用钢纤维和聚丙烯纤维进行混掺试验,研究了钢纤维体积率为0、0.5%、1%、1.5%,钢纤维长径比为30、45、60、80,聚丙烯纤维掺量为0、0.6kg/m~3、0.9kg/m~3和1.2kg/m~3时,钢-聚丙烯混杂纤维对轻骨料混凝土力学性能的影响,主要内容包括:(1)采用正交试验分析各因素对轻骨料混凝土工作性能(坍落度)的影响,通过极差分析和方差分析,得出结论:对混杂纤维轻骨料混凝土的坍落度,各因素的影响效应由强到弱为:钢纤维体积率→钢纤维长径比→聚丙烯纤维掺量。钢纤维和聚丙烯纤维的掺入会降低轻骨料混凝土的坍落度。(2)采用正交试验法设计16组(每组3个)混杂纤维轻骨料混凝土试块,进行立方体抗压强度试验。研究结果表明:混杂纤维轻骨料混凝土立方体抗压强度的影响因素由强到弱为:钢纤维体积率→钢纤维长径比→聚丙烯纤维掺量,并得出最优纤维掺量组合:体积率为1.5%、长径比45的钢纤维和体积掺量为0.6kg/m~3的聚丙烯纤维混杂。运用SPSS软件进行线性回归分析,拟合出混杂纤维轻骨料混凝土抗压强度关系式。(3)采用正交试验法设计16组(每组3个)混杂纤维轻骨料混凝土试件。按照《纤维混凝土试验方法标准》(CECS 13:2009)推荐的叁分点加载梁法对每组试件进行抗折强度试验,得出抗折强度、抗折弹性模量;探讨了不同纤维掺量对轻骨料混凝土抗折强度及抗折弹性模量的影响,得出了抗折强度最优纤维掺量组合:体积率为1.5%、长径比80的钢纤维和体积掺量为0.6kg/m~3的聚丙烯纤维混杂。采用定义混杂效应系数方法,分析混杂纤维混凝土的混杂效应。通过SPSS软件回归分析,拟合得到混杂纤维轻骨料混凝土抗折强度关系式、抗折强度与抗折弹性模量、抗折强度与抗压强度之间的关系,为今后的实际工程应用提供参考。(本文来源于《武汉工程大学》期刊2017-11-30）
汪飞,王伯昕,张中琼[6]（2017）在《改性聚丙烯纤维对混杂纤维混凝土抗冻性能影响》一文中研究指出在纤维总体积率为1%的条件下,进行了混杂纤维混凝土抗冻性能试验研究。试验结果表明,掺加钢纤维和改性聚丙烯纤维能有效提高混凝土表面抗剥落能力,在一定程度上提高了混凝土的的抗冻性能。其中,掺加0.3%改性聚丙烯纤维和0.7%钢纤维的试件的抗冻性能明显优于1%钢纤维的试件及0.5%改性聚丙烯纤维和0.5%钢纤维的试件。(本文来源于《混凝土》期刊2017年08期）
王艳[7]（2017）在《玄武岩纤维与聚丙烯纤维混杂活性粉末混凝土抗渗性能研究》一文中研究指出活性粉末混凝土具有较高的力学强度和耐久性,已不断被应用于道桥工程中,但在应用中发现,活性粉末混凝土中添加的钢纤维较易发生氯盐腐蚀。利用具有耐酸碱特性的玄武岩纤维替代钢纤维,并与聚丙烯纤维混掺,配制成混杂纤维活性粉末混凝土。通过电通量法进行抗渗性能试验,研究其抗渗性能的优劣性,得出混杂纤维活性粉末混凝土的抗渗性能高于单掺纤维活性粉末混凝土的抗渗性能。(本文来源于《山西交通科技》期刊2017年03期）
陈蕾[8]（2017）在《钢—聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土工作性能及弯曲韧性试验研究》一文中研究指出在普通混凝土中使用陶粒代替普通粗骨料配制成的轻骨料混凝土,相比普通混凝土,不仅轻质高强,而且保温、隔热、隔音及抗震性能良好,还是一种生态环保型建筑材料。然而轻骨料混凝土具有脆性大、强度低等缺陷,不利于推广应用。本课题围绕改善轻骨料混凝土脆性这一目标,在结合以往钢纤维、聚丙烯纤维轻骨料混凝土研究成果的基础上,选用钢纤维和聚丙烯纤维进行混掺试验,研究了钢纤维外形为波纹形和端勾形,钢纤维体积率为0.5%、1%、1.5%,聚丙烯纤维长径比为167、281、396,聚丙烯纤维掺量为0.6、0.9、1.2kg/m~3时,钢-聚丙烯混杂纤维对轻骨料混凝土工作性能和弯曲韧性的影响,主要内容包括:(1)采用正交试验分析各因素对轻骨料混凝土工作性能(坍落度)的影响,通过极差分析和方差分析,得出结论:对混杂纤维轻骨料混凝土的坍落度,各因素的影响效应由强到弱为:钢纤维体积率→钢纤维外形→聚丙烯纤维含量→钢纤维与聚丙烯纤维的交互作用→聚丙烯纤维长径比。钢纤维和聚丙烯纤维的掺入会降低轻骨料混凝土的坍落度。(2)采用正交试验法设计18组(每组3个)钢-聚丙烯纤维轻骨料混凝土试块和1组(每组3个)不掺纤维的轻骨料混凝土试块(空白对照组),进行立方体抗压强度试验。研究结果表明:影响混杂纤维轻骨料混凝土立方体抗压强度的因素由强到弱为:钢纤维外形→钢纤维体积率→聚丙烯纤维掺量→钢-聚丙烯纤维的交互作用→聚丙烯纤维长径比。钢纤维的外形对轻骨料混凝土抗压强度的影响高度显着,其中波纹型钢纤维增强效果较好。(3)采用正交试验法设计18组(每组3个)钢-聚丙烯纤维轻骨料混凝土试件和1组(每组3个)不掺纤维的轻骨料混凝土试件(空白对照组)。按照《纤维混凝土试验方法标准》(CECS 13:2009)推荐的叁分点加载梁法对每组试件进行弯曲韧性试验,绘出荷载-挠度曲线,得出弯曲初裂强度、弯曲韧性指数和弯曲韧性比;探讨了不同纤维掺量对轻骨料混凝土弯曲韧性的影响,得出了最优纤维掺量组合:体积率为1.5%的端勾形钢纤维和长径比281、体积掺量为1.2kg/m~3的聚丙烯纤维混杂。(本文来源于《武汉工程大学》期刊2017-06-01）
王骐[9]（2017）在《钢—聚丙烯混杂纤维锂渣混凝土剪力墙抗震性能试验研究》一文中研究指出剪力墙结构是现代高层建筑中常见的结构形式,随着高层建筑的发展,工程中对剪力墙的要求也不断提高,使其抗震性能显得尤为重要。混杂纤维混凝土结合不同纤维的优势,因此具有更加优异的力学性能和耐久性。合理配制的混杂纤维复掺入混凝土剪力墙中可以在拌合、养护、工作等各个阶段、不同层次改善构件性能,全面提高剪力墙的抗震性能。新疆是锂盐主要的生产地,长期的工业生产堆积了大量的锂渣,给环境造成巨大压力。锂渣具有较高火山灰活性,选择锂渣作为掺合料制备高性能混凝土可以节约水泥用量,废物利用,绿色环保。本文开展对锂渣、钢纤维、聚丙烯纤维混凝土的力学性能、早期抗裂性能、剪力墙抗震性能研究。主要研究内容和结论如下:(1)通过试验研究锂渣对混凝土强度和早期抗裂性能的影响。得出锂渣掺量为20%时,单位面积上的总开裂面积最小且立方体抗压强度最大。在锂渣掺量20%基础上,进行钢—聚丙烯混杂纤维锂渣混凝土早期抗裂试验。结果表明:在锂渣掺量20%情况下,混凝土的早期抗裂性能排序为:混杂纤维>单掺纤维>不掺纤维。(2)试验选取钢纤维掺量1.5%,聚丙烯纤维掺量1.2kg/m3。对1片锂渣混凝土剪力墙和2片钢—聚丙烯混杂纤维锂渣混凝土剪力墙进行低周反复荷载试验。试验表明:钢—聚丙烯混杂纤维提高墙体耗能能力,增大墙体刚度,提高承载力和极限位移,滞回曲线饱满。混杂纤维的加入使剪力墙的破坏形态从剪切破坏到弯曲破坏,且破坏时墙体表面完整性较好。增大轴压比至0.2,混杂纤维剪力墙承载力最高提高29.62%,提高开裂荷载,明显增大墙体刚度,耗能能力下降。剪力墙的破坏形态从弯曲破坏到剪切破坏,墙体裂缝数量更多、更密集。(本文来源于《新疆大学》期刊2017-05-20）
李维[10]（2016）在《钢—聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土力学性能研究》一文中研究指出现代建筑领域中,轻骨料混凝土以其优越的力学性能被工程界广泛关注。轻骨料混凝土的拉压比、抗裂、抗渗性均优于普通混凝土,然而轻骨料混凝土脆性大、强度低,不利于推广应用。为了克服其缺陷,研究者们试图在轻骨料混凝土掺入各种纤维,以改善其力学性能。从微观力学的角度来看,决定轻骨料混凝土力学性能的主要因素是轻骨料中粗骨料的强度,以及粗骨料和细骨料之间结合的界面强度。轻骨料混凝土基体力学性能的改善建立在减小或消除骨料之间微裂缝。纤维的加入使裂缝之间得以"桥接",减少了微裂缝的产生。由于纤维的广泛存在,轻骨料混凝土内部的集中应力得以释放进而改善其力学性能。本论文在结合以往钢纤维、聚丙烯纤维轻骨料混凝土研究成果的基础上,选用钢纤维和聚丙烯纤维进行混掺试验,主要工作如下:采用正交试验法设计36组钢-聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土试块和2组不添加纤维的空白试块(抗压试验组为18组钢-聚丙烯混杂纤维轻骨料试块和1组空白组,劈裂抗拉强度试验为18组钢-聚丙烯混杂纤维轻骨料试块和1组空白组)。分别进行抗压强度与劈裂抗拉强度试验,对所得的试验结果进行处理后得到抗压强度比与劈裂抗拉强度比的方差分析表。试验中分析了影响抗压强度与劈裂强度的各个因素及其水平,并进行线性回归分析,得到如下结论:(1)对于立方体抗压强度,钢-聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土的最优配合比为钢纤维的外形取波纹型、钢纤维的体积率取1%、聚丙烯纤维体积掺量取0.9kg/m3、聚丙烯纤维的长径比取167。(2)通过方差分析得到混杂纤维轻骨料混凝土立方体抗压强度各影响因素的大小顺序为:钢纤维外形→钢纤维体积率→聚丙烯纤维体积掺量→钢纤维与聚丙烯纤维交互作用→聚丙烯纤维长径比。(3)轻骨料混凝土中掺入体积率为0.5%的波纹型钢纤维,体积掺量为0.9kg/m3、长径比为281的聚丙烯纤维,其立方体抗压强度提高了幅度最大可达11%。(4)对于劈裂抗拉强度,钢-聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土的最优配合比为钢纤维外形取端钩型、钢纤维体积率取1.5%、聚丙烯纤维体积掺量取0.9kg/m3、聚丙烯纤维长径比取167。(5)钢-聚混杂纤维轻骨料混凝土劈裂抗拉强度影响因素由大到小为:钢纤维外形→聚丙烯纤维体积掺量→刚纤维体积率→钢纤维与聚丙烯纤维交互作用→聚丙烯纤维长径比。(6)劈拉强度试验中掺入波纹型钢纤维劈拉强度平均提高了 23%,掺入端钩型纤维劈拉强度平均提高了 30%。(7)通过线性回归分析,得到了钢-聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度的计算公式:F(cu.k)= 42.097-3.711× ρs-145×-1.917×ρl F(t,s)=2.989+ 0.211×ρs+ 32.5 ×ρf-0.64× ρl(本文来源于《武汉工程大学》期刊2016-10-06）
钢聚丙烯纤维混杂论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
钢-聚丙烯混杂纤维混凝土以其更加优异的力学性能和更加合理的综合效益,在桥梁、道路、隧道、高层及大跨结构等重大土木工程中拥有广阔的应用前景。大量工程灾害调查表明,混凝土结构的破坏归根结底在于混凝土材料本身及其附属连接承载性能的丧失。混凝土结构性能预测的关键问题为混凝土材料本质力学属性,即本构关系。研究表明,塑性变形和损伤演化是引起混凝土材料和结构非线性最为主要的两个方面,因此,建立合理准确的弹塑性损伤本构关系对混凝土结构非线性分析和性能设计具有十分重要的理论意义和工程应用价值。本文在国家自然科学基金项目“钢-聚丙烯混杂纤维混凝土弹塑性损伤本构关系研究”(项目编号:51608397)和“钢-聚丙烯混杂纤维混凝土多尺度本构关系:从纳观尺度到宏观尺度”(项目编号:51478367)的资助下,在课题组前期工作的基础上,采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法,对钢-聚丙烯混杂纤维混凝土循环荷载下的应力-应变关系和损伤行为进行了系统的研究,建立了相应的弹塑性损伤本构模型。主要工作及研究成果如下:(1)考虑纤维种类、体积掺量和长径比等因素,设计制作28组共168个圆柱体拉伸试件,研究钢-聚丙烯混杂纤维混凝土单轴循环受拉应力-应变关系,分析其破坏形态、应力-应变全曲线、塑性变形和性能退化等。结果表明:钢-聚丙烯混杂纤维多层次、逐级阻裂的作用特点明显;混杂纤维的掺入显着改善了混凝土的破坏形态,普通混凝土和聚丙烯纤维混凝土为明显脆性破坏,钢纤维混凝土和混杂纤维混凝土为延性破坏。钢-聚丙烯混杂纤维混凝土单轴循环受拉全过程分为弹性段、细观裂纹扩展段、宏观裂纹扩展段和破坏段等四个阶段。混凝土受拉峰值强度、残余应变、受拉韧性和延性等均随着钢纤维体积掺量和长径比增加而增大。混杂纤维可延缓混凝土受拉刚度退化过程,且其随着钢纤维体积掺量和长径比增加而减慢,但聚丙烯纤维对其影响不明显。混凝土受拉塑性应变和应力退化过程受混杂纤维的影响较小。基于刚度退化过程,忽略聚丙烯纤维的作用,提出了混杂纤维混凝土单轴受拉损伤演化方程。最后,基于试验数据结果,建立了半经验的混杂纤维混凝土单轴循环受拉应力-应变全曲线方程。(2)通过168个棱柱体试件的单轴循环受压试验,研究钢-聚丙烯混杂纤维混凝土循环受压应力-应变关系,分析纤维种类、体积掺量和长径比等因素对其破坏形态、应力-应变全曲线、塑性变形、刚度退化和应力退化等的影响。结果表明:混杂纤维混凝土受压破坏表现出明显延性特征;其循环受压全过程分为弹性段、细观裂缝扩展段、宏观裂缝扩展段、断裂发生段、持续破坏段和收敛段等六个阶段。与普通混凝土相比,混杂纤维混凝土受压峰值强度高、峰后延性好、滞回耗能能力强、性能退化程度低;混杂纤维对混凝土受压塑性应变累积具有明显约束作用;混凝土受压刚度退化和应力退化受纤维特征参数的影响不明显。基于刚度退化过程,考虑混杂纤维作用,提出了混杂纤维混凝土单轴受压损伤演化方程。最后,基于本文和相关文献试验数据结果,建立了半经验的混杂纤维混凝土单轴循环受压应力-应变全曲线方程。(3)采用声发射技术实时监测钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的破坏全过程,并基于声发射信号特征分析,深入研究其损伤过程和损伤机理。结果表明,声发射技术可较好地实时监测混凝土的破坏过程。在弹性阶段,无声发射信号产生;在细观裂纹扩展段,有极少数声发射信号产生,伴随着较低的声发射信号能量;当达到峰值应力时,随着宏观裂缝的产生,混凝土试件的声发射信号数量迅速增加,并伴随着较高的声发射信号能量;随着轴向位移持续增加,声发射信号数逐渐减少,试件最终发生破坏。在细观裂纹扩展段,声发射信号源主要是基体受拉裂纹的产生和扩展;在宏观裂纹扩展段和破坏段,声发射信号源主要为钢纤维与基体间的滑移和拔出以及变形钢纤维凸起肋引起的劈裂裂缝。随着钢纤维体积掺量和长径比增加,试件内部微裂纹数量和剪切裂纹所占比重均增加,混凝土试件破坏由受拉裂纹控制向受剪裂纹控制转变。聚丙烯纤维长径比对混凝土试件声发射信号参数影响不明显。(4)借助SEM电镜扫描、声发射技术和宏观试验现象对混杂纤维对混凝土的作用机理进行深入分析,探究钢-聚丙烯混杂纤维增强作用在不同尺度条件下对混凝土损伤的影响机制。结果表明:①在微观尺度,钢-聚丙烯混杂纤维的掺入改善了混凝土内部的微观形貌,提高了粗骨料与基体的界面过渡区性能,减少了界面处的孔洞数量,但增加了基体中的微孔洞数量,纤维与基体的界面均为薄弱面;②在细观尺度,纤维弹性模量越高、数量越多、长径比越大,试件承受的荷载能够较多地通过界面从基体混凝土传递到纤维,使得基体混凝土损伤速度和损伤程度减小。同时,钢-聚丙烯混杂纤维的裂纹桥接作用使得试件内部的剪切裂纹数量增多,改善了混凝土的破坏形态,表现出更为明显的增强效果;③在宏观尺度,混杂纤维共同工作,发挥各自优势,表现出明显的正混杂效应。但在整个混杂系统里,钢纤维起主要控制作用,且主要在混凝土受拉开裂后起到桥接宏观主裂缝的作用；聚丙烯纤维作用较弱,主要在宏观裂缝出现前,起到桥接细观裂纹的作用,延缓了损伤的出现,提高了混凝土的损伤阈值,增强了混凝土的抗拉强度。(5)为了能够准确合理地反映钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的损伤演化和塑性变形等基本特征,本文在不可逆热动力学框架下,运用连续介质损伤力学和弹塑性力学理论,考虑塑性变形与损伤的耦合作用,建立了钢-聚丙烯混杂纤维混凝土理论弹塑性损伤本构模型。引入了弹塑性损伤本构模型数值算法,在大型通用有限元软件ABAQUS平台上编制了用户自定义材料UMAT子程序并进行数值实现。经验证,所建立的理论弹塑性损伤本构模型能够较好地模拟纤维混凝土材料在单轴加载、双轴受压、叁轴受压等不同典型荷载条件下的受力性能。最后,在总结全文的基础上,对本课题的后续研究提出了建议。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
钢聚丙烯纤维混杂论文参考文献
[1].刘素梅,胡慧莹.混杂粗/细聚丙烯纤维混凝土力学及抗氯离子渗透性能研究[J].武汉大学学报(工学版).2019
[2].李彪.钢—聚丙烯混杂纤维混凝土弹塑性损伤本构关系及数值实现[D].武汉大学.2018
[3].黄彪.钢—聚丙烯混杂纤维混凝土弯曲性能研究[D].武汉大学.2018
[4].孙寒.钢—聚丙烯混杂纤维高强混凝土动态劈拉力学性能研究[D].西南科技大学.2018
[5].姚鹏飞.钢—聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土抗压与抗折性能试验研究[D].武汉工程大学.2017
[6].汪飞,王伯昕,张中琼.改性聚丙烯纤维对混杂纤维混凝土抗冻性能影响[J].混凝土.2017
[7].王艳.玄武岩纤维与聚丙烯纤维混杂活性粉末混凝土抗渗性能研究[J].山西交通科技.2017
[8].陈蕾.钢—聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土工作性能及弯曲韧性试验研究[D].武汉工程大学.2017
[9].王骐.钢—聚丙烯混杂纤维锂渣混凝土剪力墙抗震性能试验研究[D].新疆大学.2017
[10].李维.钢—聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土力学性能研究[D].武汉工程大学.2016