掺钢纤维无配筋UHPC矩形梁抗扭性能试验研究

摘要：

为研究掺钢纤维无配筋超高性能混凝土(U H PC)矩形梁的抗扭性能,分析钢纤维类型对梁体纯扭受力行为的影响,设计制作4根U H PC矩形梁[包括未掺钢纤维试件1根;掺短圆直、长圆直、端钩钢纤维试件各1根(钢纤维长分别为13,20,13mm,直径均为0.2mm,体积掺量均为2％)],并设计1套纯扭加载装置进行试件纯扭试验.基于试验结果,分析各试件在纯扭作用下的扭矩～扭率曲线、开裂和极限扭矩、扭矩～应变曲线、裂缝分布等,并推导U H PC矩形梁的抗扭承载力计算公式,将计算值与试验值进行对比验证.结果表明:掺入钢纤维使U H PC试件由脆性破坏变为延性破坏,且开裂和极限扭矩均有明显提升,最大提升幅度分别为45.6％ 和100.6％;当体积掺量不变时,钢纤维类型对无配筋U H PC梁开裂扭矩和扭率影响较小,但对极限扭矩和扭率以及裂缝分布有较大影响;掺端钩纤维试件和掺长圆直纤维试件的抗扭承载力和延性均优于掺短圆直纤维试件;掺钢纤维U H PC梁在纯扭作用下的主拉和主压应变显著高于未掺试件,表明钢纤维可以有效"桥联"U H PC基体;试件的抗扭承载力试验值和计算值比值的平均值为0.93,标准差为0.09,说明提出的抗扭承载力计算公式具有良好的精度.建议实际工程中的无筋或少筋U H PC构件采用端钩或长圆直纤维,以改善结构的抗扭延性和裂后承载力.

关键词：超高性能混凝土、矩形梁、无配筋、钢纤维、裂缝分布、抗扭性能、抗扭承载力、纯扭试验

所属期刊栏目：53

分类号：U444;U446.1(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金;湖南省自然科学基金项目;湖南省自然科学基金项目;长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室开放基金项目

在线出版日期：2023-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：55-62