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基于分形理论的玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯性能研究 被引量:9
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作者 范小春 吴伟 袁云林 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第7期2165-2171,2177,共8页
为了利用梁表面裂缝的分布和演化过程来研究玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁的受弯性能,对6根不同废旧钢纤维(Recycled Steel Fiber,RSF)体积掺量和配筋率的试验梁进行受弯试验,并运用分形理论对梁表面裂缝进行分析。验证了玄武岩筋废旧钢... 为了利用梁表面裂缝的分布和演化过程来研究玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁的受弯性能,对6根不同废旧钢纤维(Recycled Steel Fiber,RSF)体积掺量和配筋率的试验梁进行受弯试验,并运用分形理论对梁表面裂缝进行分析。验证了玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁表面裂缝分布的分形特征,其分形维数在0.89~1.07之间。探讨了梁表面裂缝分形维数与荷载等级、RSF体积掺量、配筋率及跨中挠度之间的关系。结果表明:分形维数与荷载等级和跨中挠度均呈对数增长关系;极限状态下,RSF的掺入减小了梁表面裂缝的分形维数,RSF体积掺量为1.5%时,分形维数最小为0.972 2;随着配筋率的增加,梁表面裂缝发展更充分,其分形维数也更大。 展开更多
关键词 玄武岩筋 废旧钢纤维混凝土 分形维数 表面裂缝
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废旧钢纤维增强橡胶混凝土力学性能试验研究 被引量:5
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作者 彭蔓 高涌涛 +2 位作者 韩杨 陈秀丽 寇雄俊 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第9期3286-3294,共9页
为了改善由橡胶颗粒加入混凝土中引起的强度损失,在三种强度的橡胶混凝土(RC)中加入体积掺量为0.5%~2.0%的废旧钢纤维增强RC的力学性能,分别测试了各废旧钢纤维增强橡胶混凝土(SSFRC)在28 d的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、四点抗折强... 为了改善由橡胶颗粒加入混凝土中引起的强度损失,在三种强度的橡胶混凝土(RC)中加入体积掺量为0.5%~2.0%的废旧钢纤维增强RC的力学性能,分别测试了各废旧钢纤维增强橡胶混凝土(SSFRC)在28 d的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、四点抗折强度与轴心抗压强度。引入拉压比、折压比与韧性指数对SSFRC的韧性进行评价,结合宏观试验数据和SEM分析废旧钢纤维对RC力学性能的增强增韧机理。结果表明:橡胶的加入会降低不同基体强度混凝土的各力学性能;不同基体强度的SSFRC的各力学强度随着钢纤维掺量的增加呈先增加后下降的趋势,抗压强度在钢纤维掺量为1.0%时达到峰值,抗拉和抗折强度在钢纤维体积掺量为1.5%时达到峰值;钢纤维可在一定掺量下与橡胶颗粒协同作用进一步增加RC的韧性;废旧钢纤维-基体界面过渡区的微观形貌表明废旧钢纤维局部也发生了水化反应。综上,在橡胶体积掺量为10%、废旧钢纤维体积掺量为1.5%时,SSFRC的各力学强度增强效果最好,且韧性最佳。 展开更多
关键词 废旧钢纤维 橡胶混凝土 固废利用 力学性能 增强增韧性能 微观分析
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玄武岩筋混杂钢纤维混凝土偏心受压短柱试验与有限元分析 被引量:4
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作者 范小春 徐相哲 +1 位作者 熊立峰 梁天富 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第8期6-10,共5页
利用废旧轮胎中提取钢纤维应用于混凝土结构中是我国重点研发计划固废资源化的有效方式之一。将废旧钢纤维和工业钢纤维以3∶1的比例掺入普通混凝土中制得混杂钢纤维混凝土,同玄武岩筋组合构成玄武岩筋混杂钢纤维混凝土柱。在混杂钢纤... 利用废旧轮胎中提取钢纤维应用于混凝土结构中是我国重点研发计划固废资源化的有效方式之一。将废旧钢纤维和工业钢纤维以3∶1的比例掺入普通混凝土中制得混杂钢纤维混凝土,同玄武岩筋组合构成玄武岩筋混杂钢纤维混凝土柱。在混杂钢纤维混凝土基本力学性能试验和玄武岩筋混杂钢纤维混凝土偏心受压短柱试验的基础上,通过ABAQUS有限元软件对不同偏心距作用下的玄武岩筋混杂钢纤维混凝土偏心受压短柱进行模拟计算。获得了其混凝土和玄武岩筋应力、开裂荷载、极限荷载、荷载-柱中侧向位移等力学性能,并将模拟结果与试验结果对比,验证有限元模型的正确性。 展开更多
关键词 玄武岩筋 废旧钢纤维 偏心受压短柱 有限元分析
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玄武岩筋混杂钢纤维混凝土短柱偏压试验与理论计算 被引量:2
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作者 范小春 熊立峰 王平 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第10期3161-3168,共8页
将废旧钢纤维以75%的比例替换工业钢纤维制得混杂钢纤维混凝土。通过对5根玄武岩筋(BFRP筋)混杂钢纤维混凝土短柱进行偏心受压试验,研究不同类型钢纤维和不同偏心距对短柱承载力及破坏形态的影响。在此基础上对玄武岩筋混杂钢纤维混凝... 将废旧钢纤维以75%的比例替换工业钢纤维制得混杂钢纤维混凝土。通过对5根玄武岩筋(BFRP筋)混杂钢纤维混凝土短柱进行偏心受压试验,研究不同类型钢纤维和不同偏心距对短柱承载力及破坏形态的影响。在此基础上对玄武岩筋混杂钢纤维混凝土短柱进行理论受力分析,提出玄武岩筋混杂钢纤维混凝土短柱极限承载力计算方法。试验结果表明,玄武岩筋混杂钢纤维混凝土短柱在不同偏心距作用下,与普通钢筋混凝土柱小偏心受力过程和破坏形态相似,均由受压区混凝土压碎引起短柱破坏,偏压柱极限承载力理论计算值与试验值符合较好。 展开更多
关键词 玄武岩筋 废旧钢纤维 混凝土 短柱 偏心受压 承载力
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混杂钢纤维超高性能混凝土梁裂缝分形理论研究 被引量:10
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作者 范小春 葛腾 梁天福 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第5期1578-1588,1598,共12页
混凝土梁在受弯过程中表面裂缝分布及演化的宏观特征可以反映其受弯性能,本文基于不同废旧轮胎钢纤维(WTSF)取代率的玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁受弯试验结果,利用分形理论分析试验梁表面裂缝开展情况。... 混凝土梁在受弯过程中表面裂缝分布及演化的宏观特征可以反映其受弯性能,本文基于不同废旧轮胎钢纤维(WTSF)取代率的玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁受弯试验结果,利用分形理论分析试验梁表面裂缝开展情况。结果表明,BFRP筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁表面裂缝分布具有分形特征,满足自相似性,分形维数的变化区间为[0.892,1.064]。探讨了梁表面裂缝分形维数与施加荷载值、WTSF取代率、跨中挠度和最大裂缝宽度之间的关系,并分别拟合了WTSF取代率与完全破坏状态下全梁区和纯弯段分形维数的函数关系。分形维数与施加荷载值、跨中挠度和最大裂缝宽度均呈对数函数关系,完全破坏状态下,WTSF取代率变大会增大梁表面裂缝的分形维数,但总体来说不利影响并不明显,研究结果可为超高性能混凝土的工程实际应用提供参考。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 分形维数 废旧轮胎钢纤维 工业钢纤维 裂缝 玄武岩纤维增强复合材料筋
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