钢筋增强ECC梁受弯性能评估
2016-08-13陈梦成
铁道建筑 2016年7期
袁 方,陈梦成
(华东交通大学 土木建筑学院,江西 南昌 330013)
钢筋增强ECC梁受弯性能评估
袁方,陈梦成
(华东交通大学 土木建筑学院,江西 南昌330013)
提出ECC(Engineered Cementitious Composite)简化本构模型,通过截面条带法和有限元模拟方法对钢筋增强ECC梁的受弯性能进行评估,将混凝土抗拉和抗压应力-应变曲线分别用ECC拉、压本构模型曲线进行替换,探讨钢筋混凝土梁与钢筋增强ECC梁受弯性能的差异及原因。结果表明:将ECC替代混凝土用于受弯构件能够有效提高构件的承载力和延性。钢筋增强ECC梁承载力的提升主要是由于ECC优越的拉伸变形能力,而其变形能力的提升主要归功于ECC较混凝土有更高的极限压应变。
高延性纤维增强水泥基复合材料;受弯性能;承载力;延性;有限元
近几十年来,我国已经建成一大批举世瞩目的重大混凝土结构工程,如三峡大坝、杭州湾跨海大桥等。但混凝土仍有许多不足之处,主要包括以下3个方面:①抗拉强度较低,容易产生裂缝;②普通混凝土的延性较差,不利于结构抗震等[1];③钢筋混凝土结构耐久性较差,钢筋锈蚀加剧混凝土的开裂和破坏[2-3]。许多混凝土结构在建设和使用过程中就出现不同程度的开裂,大大降低了结构的安全性和耐久性,一直是土木工程领域难以解决的重大难题。
为了改善混凝土的脆性和低抗拉强度的缺点,在混凝土中加入适量的纤维,可以限制裂缝的宽度,提高混凝土结构的强度、延性、韧性、抗疲劳、抗冲击等性能[4]。低纤维含量的纤维混凝土可较好地改善混凝土的韧性,但在拉伸荷载的作用下仍然无法有效控制裂缝的开展,仍表现为应变软化特性。……
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