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考虑拉伸刚化效应的纤维网格增强超高性能混凝土弯曲性能
1
作者
姚一鸣
陈璨
+4 位作者
翟
梦
超
孙元锋
鲁聪
钟锐
王景全
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期1938-1949,共12页
纤维网格增强超高性能混凝土(TR-UHPC)利用短切钢纤维与连续纤维网格协同增强机制进一步提高超高性能混凝土(UHPC)力学性能和应变硬化效应。为研究TR-UHPC薄板的弯曲性能及其设计方法,开展了四点弯曲试验,分析了钢纤维和纤维网格的协同...
纤维网格增强超高性能混凝土(TR-UHPC)利用短切钢纤维与连续纤维网格协同增强机制进一步提高超高性能混凝土(UHPC)力学性能和应变硬化效应。为研究TR-UHPC薄板的弯曲性能及其设计方法,开展了四点弯曲试验,分析了钢纤维和纤维网格的协同增强增韧效应。在此基础上,提出了基于拉伸模型和弯曲模型的TR-UHPC弯曲构件设计方法,并分析了拉伸刚化效应对TR-UHPC构件受弯性能的影响。研究结果表明,TR-UHPC薄板的受弯承载力随着钢纤维掺量及纤维网格层数的增加而增大,而多组试件在钢纤维掺量为1.0%或1.5%时达到最高弯曲强度,钢纤维用量可有效降低。弯曲模型计算结果与试验数据吻合较好,并能够匹配拉伸模型的计算结果,该方法可在材料已知的条件下对构件的承载力进行预测,或根据构件性能需求进行材料调配,实现从材料到构件的协同设计。
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关键词
纤维网格增强超高性能混凝土
材料结构协同设计
反向分析
拉伸刚化
弯曲性能
原文传递
纤维网格增强超高性能混凝土拉伸刚化机理及协同增强效应
被引量：
4
2
作者
姚一鸣
翟
梦
超
+1 位作者
董路遥
王景全
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期2364-2374,共11页
制备了碳纤维网格增强超高性能混凝土(TR-UHPC),开展了纤维网格拉伸、UHPC拉伸、网格-UHPC拔出和TR-UHPC拉伸试验,并结合数值模型研究了TR-UHPC的拉伸刚化响应以及碳纤维网格和钢纤维协同作用。结果表明:TR-UHPC呈现出显著的应变硬化和...
制备了碳纤维网格增强超高性能混凝土(TR-UHPC),开展了纤维网格拉伸、UHPC拉伸、网格-UHPC拔出和TR-UHPC拉伸试验,并结合数值模型研究了TR-UHPC的拉伸刚化响应以及碳纤维网格和钢纤维协同作用。结果表明:TR-UHPC呈现出显著的应变硬化和多裂纹开展特性,拉伸强度、裂后刚度和延性有效提高;在钢纤维体积掺量为0.5%~1.5%时,TR-UHPC性能的提升主要由钢纤维桥连作用控制,当体积掺量为1.5%~2.0%时,纤维网格-UHPC粘结滑移性能起主要作用。数值模型考虑了包括纤维网格拉伸性能、UHPC拉伸应力-裂缝宽度响应、纤维网格-UHPC界面粘结滑移性能在内的主要作用机理,计算结果与实验结果符合较好。
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关键词
超高性能混凝土
纤维网格
拉伸刚化
应变硬化
协同效应
数值分析
原文传递
织物增强混凝土的纤维协同等代效应对约束混凝土的影响分析
被引量：
1
3
作者
翟
梦
超
王景全
姚一鸣
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2021年第4期110-117,共8页
通过ABAQUS对织物增强混凝土拉伸性能及其永久模壳加固混凝土柱的轴压性能进行了数值分析,在材料层面研究了短纤维掺量、纤维织物层数对水泥基复合材料(ECC)和超高性能混凝土(UHPC)拉伸性能的影响;在结构层面研究织物增强超高性能混凝...
通过ABAQUS对织物增强混凝土拉伸性能及其永久模壳加固混凝土柱的轴压性能进行了数值分析,在材料层面研究了短纤维掺量、纤维织物层数对水泥基复合材料(ECC)和超高性能混凝土(UHPC)拉伸性能的影响;在结构层面研究织物增强超高性能混凝土模壳对不同强度核心区混凝土的约束效率及纤维织物和短纤维间的替代关系。结果表明:织物合理的替代部分短纤维能够进一步提升材料的拉伸性能,对于适宜的短纤维掺量会使纤维分散程度更好,获得更高的开裂强度,与织物取得更好的协同效应,同时织物的存在显著提升了基体的应变硬化,带来了更高的极限强度,并明显改善了UHPC的延性;材料性能的提升随之反映在结构方面性能的提升,随着纤维织物层数的增加,模壳能明显提升加固柱的承载力和延性;相同条件下模壳对高强度混凝土的约束提升效率降低,对于该研究模型,2层碳纤维增强复合材料(CFRP)织物能够充分取代5%体积含量的钢纤维,并在加固普通混凝土柱时取得更优异的性能。
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关键词
纤维织物
ECC
UHPC
轴压性能
数值分析
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职称材料
题名
考虑拉伸刚化效应的纤维网格增强超高性能混凝土弯曲性能
1
作者
姚一鸣
陈璨
翟
梦
超
孙元锋
鲁聪
钟锐
王景全
机构
东南大学土木工程学院
东南大学桥梁研究中心
东南大学
出处
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期1938-1949,共12页
基金
国家自然科学基金项目(52278245,U1934205,52278157)
中国交通建设集团有限公司院士专项科研经费项目(YSZX-01-2022-02-B)。
文摘
纤维网格增强超高性能混凝土(TR-UHPC)利用短切钢纤维与连续纤维网格协同增强机制进一步提高超高性能混凝土(UHPC)力学性能和应变硬化效应。为研究TR-UHPC薄板的弯曲性能及其设计方法,开展了四点弯曲试验,分析了钢纤维和纤维网格的协同增强增韧效应。在此基础上,提出了基于拉伸模型和弯曲模型的TR-UHPC弯曲构件设计方法,并分析了拉伸刚化效应对TR-UHPC构件受弯性能的影响。研究结果表明,TR-UHPC薄板的受弯承载力随着钢纤维掺量及纤维网格层数的增加而增大,而多组试件在钢纤维掺量为1.0%或1.5%时达到最高弯曲强度,钢纤维用量可有效降低。弯曲模型计算结果与试验数据吻合较好,并能够匹配拉伸模型的计算结果,该方法可在材料已知的条件下对构件的承载力进行预测,或根据构件性能需求进行材料调配,实现从材料到构件的协同设计。
关键词
纤维网格增强超高性能混凝土
材料结构协同设计
反向分析
拉伸刚化
弯曲性能
Keywords
textile reinforced ultra-high performance concrete
synergistic design of material and structure
inverse analysis
tension-stiffening
flexural performance
分类号
TQ175 [化学工程—硅酸盐工业]
原文传递
题名
纤维网格增强超高性能混凝土拉伸刚化机理及协同增强效应
被引量：
4
2
作者
姚一鸣
翟
梦
超
董路遥
王景全
机构
东南大学土木工程学院
爆炸安全防护教育部工程研究中心
出处
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期2364-2374,共11页
基金
江苏省自然科学基金项目(BK20180383)
国家自然科学基金项目(51908120,U1934205)。
文摘
制备了碳纤维网格增强超高性能混凝土(TR-UHPC),开展了纤维网格拉伸、UHPC拉伸、网格-UHPC拔出和TR-UHPC拉伸试验,并结合数值模型研究了TR-UHPC的拉伸刚化响应以及碳纤维网格和钢纤维协同作用。结果表明:TR-UHPC呈现出显著的应变硬化和多裂纹开展特性,拉伸强度、裂后刚度和延性有效提高;在钢纤维体积掺量为0.5%~1.5%时,TR-UHPC性能的提升主要由钢纤维桥连作用控制,当体积掺量为1.5%~2.0%时,纤维网格-UHPC粘结滑移性能起主要作用。数值模型考虑了包括纤维网格拉伸性能、UHPC拉伸应力-裂缝宽度响应、纤维网格-UHPC界面粘结滑移性能在内的主要作用机理,计算结果与实验结果符合较好。
关键词
超高性能混凝土
纤维网格
拉伸刚化
应变硬化
协同效应
数值分析
Keywords
ultra-high performance concrete
textile
tension stiffening
strain-hardening
synergistic effect
numerical analysis
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
原文传递
题名
织物增强混凝土的纤维协同等代效应对约束混凝土的影响分析
被引量：
1
3
作者
翟
梦
超
王景全
姚一鸣
机构
东南大学土木工程学院
出处
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2021年第4期110-117,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC07034)
国家自然科学基金青年科学基金项目(51908120)
+1 种基金
江苏省自然科学基金项目(BK20180383)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2242020K40099)。
文摘
通过ABAQUS对织物增强混凝土拉伸性能及其永久模壳加固混凝土柱的轴压性能进行了数值分析,在材料层面研究了短纤维掺量、纤维织物层数对水泥基复合材料(ECC)和超高性能混凝土(UHPC)拉伸性能的影响;在结构层面研究织物增强超高性能混凝土模壳对不同强度核心区混凝土的约束效率及纤维织物和短纤维间的替代关系。结果表明:织物合理的替代部分短纤维能够进一步提升材料的拉伸性能,对于适宜的短纤维掺量会使纤维分散程度更好,获得更高的开裂强度,与织物取得更好的协同效应,同时织物的存在显著提升了基体的应变硬化,带来了更高的极限强度,并明显改善了UHPC的延性;材料性能的提升随之反映在结构方面性能的提升,随着纤维织物层数的增加,模壳能明显提升加固柱的承载力和延性;相同条件下模壳对高强度混凝土的约束提升效率降低,对于该研究模型,2层碳纤维增强复合材料(CFRP)织物能够充分取代5%体积含量的钢纤维,并在加固普通混凝土柱时取得更优异的性能。
关键词
纤维织物
ECC
UHPC
轴压性能
数值分析
Keywords
fiber fabric
ECC
UHPC
axial compression property
numerical analysis
分类号
TU528.58 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑拉伸刚化效应的纤维网格增强超高性能混凝土弯曲性能
姚一鸣
陈璨
翟
梦
超
孙元锋
鲁聪
钟锐
王景全
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
2
纤维网格增强超高性能混凝土拉伸刚化机理及协同增强效应
姚一鸣
翟
梦
超
董路遥
王景全
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
原文传递
3
织物增强混凝土的纤维协同等代效应对约束混凝土的影响分析
翟
梦
超
王景全
姚一鸣
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2021
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