钢纤维轻骨料混凝土细观均匀化及受扭构件极限承载力研究
2021-11-20王辉明贺正波
硅酸盐通报 2021年10期
王辉明,贺正波,朱 文
(新疆大学建筑工程学院,乌鲁木齐 830046)
0 引 言
当前建筑中的超高层建筑鳞次栉比,普通混凝土自重大的缺点限制了它在此类工程中的应用,因此研究者发明了轻骨料混凝土并对其进行了分析研究[1-4],将其广泛应用于工程中[5-8]。但轻骨料混凝土存在抗拉强度低,易开裂等不足。因此研究者在轻骨料混凝土中加入纤维,改善轻骨料混凝土的受力性能[9-11]。由于钢纤维强度大,加入混凝土可有效改善其力学性能,因此钢纤维轻骨料混凝土(steel fiber lightweight aggregate concrete, SFLWC)在高层建筑和道桥工程中被广泛应用。
随着大跨度建筑物不断出现,构件受扭成为不可忽视的工程问题之一,如在道桥工程中,箱梁在车辆施加的不对称荷载下发生扭转[12],框架结构中框架梁和剪力墙也都易受到扭转作用[13-16]。多年来,学者们对混凝土构件的受扭性能进行了诸多研究[17-20]。
当前常用的扭转计算理论有基于变角度空间桁架模型理论和扭曲破坏面极限平衡(斜弯)理论。邱继生等[21]运用基于变角度空间桁架模型理论对钢纤维混凝土梁的极限扭矩进行了分析,提出极限扭矩计算公式。张根俞[22]运用斜弯理论给出了纯扭工况下,钢纤维混凝土构件开裂扭矩计算公式。Okay等[23]研究发现,由于钢纤维的加入使混凝土梁的抗扭能力和吸能能力提升显著。赵燕茹等[24-25]运用试验和有限元方法对钢纤维混凝土梁进行了纯扭作用下的研究,提出相应工况下开裂扭矩的计算公式,并表明钢纤维体积含量增加,钢纤维混凝土梁的延性随之提高。……
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