模拟地震作用下PP-ECC桥墩抗弯性能试验研究 被引量：1

1

作者 贾毅 刘鹏曾 +2 位作者 柳其钱 王子浩 宋浩博 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第10期3623-3633,共11页

为研究聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)桥墩与普通混凝土桥墩在压弯荷载作用下承载力差异,本文通过拟静力试验对6个局部采用PP-ECC桥墩和2个普通混凝土桥墩的抗弯性能进行试验研究。结合PP-ECC桥墩的破坏过程,确定PP-ECC桥墩的压弯破... 为研究聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)桥墩与普通混凝土桥墩在压弯荷载作用下承载力差异,本文通过拟静力试验对6个局部采用PP-ECC桥墩和2个普通混凝土桥墩的抗弯性能进行试验研究。结合PP-ECC桥墩的破坏过程,确定PP-ECC桥墩的压弯破坏的特征点,之后基于PP-ECC材料的简化本构模型推导出PP-ECC桥墩的理论开裂、屈服和极限荷载公式。对PP-ECC材料进行单轴拉伸和单轴压缩试验,得到简化PP-ECC本构模型的特征参数,通过试验结果对计算结果进行验证,并对比不同轴压比和PP-ECC区高度下桥墩的抗弯承载力、最大变形的差异。结果表明:PP-ECC桥墩在开裂之后,受拉区PP-ECC并未退出工作,而是协同受拉钢筋参与截面受力;PP-ECC桥墩在达到极限荷载时,裂缝稳态发展,没有出现普通混凝土桥墩保护层混凝土大面积剥落的情况;局部采用PP-ECC桥墩极限荷载时最大变形较普通混凝土桥墩有较大提升,且增加轴压比会降低桥墩的变形能力;在较高轴压比下增加PP-ECC区高度,桥墩的抗弯承载力提升了8.8%;使用简化本构模型计算PP-ECC桥墩特征点抗弯承载力时计算精度为0.86~1.13,且方差分析值偏小,具备良好的计算精度。 展开更多

关键词 聚丙烯纤维水泥基复合材料(pp-ecc) pp-ecc桥墩 抗弯性能 简化本构模型 低周反复水平荷载

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BFGCC加固锈蚀RC梁抗弯刚度试验研究

2

作者 李杉 安俊澎 +1 位作者 卢亦焱 郑傲寒 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第4期407-414,共8页

通过玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)网格增强工程水泥基复合材料(ECC)(BFGCC)加固锈蚀钢筋混凝土(RC)梁受弯性能试验,研究不同配筋率、纵筋锈蚀率和BFRP网格加固量对BFGCC加固锈蚀RC梁抗弯刚度和跨中挠度的影响.结果表明,采用BFGCC能有... 通过玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)网格增强工程水泥基复合材料(ECC)(BFGCC)加固锈蚀钢筋混凝土(RC)梁受弯性能试验,研究不同配筋率、纵筋锈蚀率和BFRP网格加固量对BFGCC加固锈蚀RC梁抗弯刚度和跨中挠度的影响.结果表明,采用BFGCC能有效改善锈蚀RC梁裂缝分布形态,提高其抗弯刚度,减小其跨中挠度.对抗弯刚度的影响主要集中在混凝土开裂后阶段,尤其在纵筋屈服后,抗弯刚度提高程度较为显著,且提高幅度随着BFRP网格加固量的增大而增大.基于理论分析,建立了BFGCC加固锈蚀RC梁的抗弯刚度计算公式,并采用正常使用阶段的跨中挠度对计算公式进行了验证,计算值与试验值吻合良好,为BFGCC加固锈蚀RC梁抗弯刚度的计算提供了参考. 展开更多

关键词 锈蚀钢筋混凝土(RC)梁 玄武岩纤维增强复合材料(BFRP) 工程水泥基复合材料(ECC) BFRP网格增强ECC(BFGCC) 受弯性能 抗弯刚度

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ECC+BFRP格栅复合加固钢筋混凝土梁弯曲抗冲击性能试验研究

3

作者 赵德博 黄峰 +3 位作者 陈湘生 崔宏志 包小华 陈斌 《土木工程学报》 北大核心 2025年第4期24-36,共13页

文章对超高韧性水泥基材料(ECC)+玄武岩纤维复材(BFRP)格栅复合加固钢筋混凝土(RC)梁的静力与冲击动力行为进行试验研究,共进行4根梁的三点弯曲静力试验和9根梁的落锤冲击试验,考虑ECC强度、混凝土强度、FRP格栅种类、FRP格栅厚度等影... 文章对超高韧性水泥基材料(ECC)+玄武岩纤维复材(BFRP)格栅复合加固钢筋混凝土(RC)梁的静力与冲击动力行为进行试验研究,共进行4根梁的三点弯曲静力试验和9根梁的落锤冲击试验,考虑ECC强度、混凝土强度、FRP格栅种类、FRP格栅厚度等影响因素。试验中测量了支座反力、冲击力、加速度及挠度时程响应,并采用高速摄像机和非接触式数字成像测试系统(DIC)分析冲击过程中加固梁表面的动态应变。试验结果表明,随着加固层BFRP格栅配置率增大,相同冲击能量下加固梁表现出更小的挠度变形和界面剥离长度。当采用低强度ECC作为加固层基体时,提高梁体混凝土强度对界面黏结性能有所削弱,但可通过同时提高加固层ECC与梁体混凝土强度以增强界面黏结性能。采用基于平截面假定的简化模型可以较为准确地计算ECC+BFRP格栅复合加固RC梁的抗冲击承载力,但界面黏结滑移使得加固梁冲击最大挠度大于相同承载力的钢筋混凝土梁。 展开更多

关键词 ECC材料 BFRP 落锤冲击试验 抗冲击加固 界面剥离

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SMAF增强PP/PVA混杂纤维工程水泥基复合材料拉伸性能

4

作者 范淋 杨曌 +1 位作者 祁小龙 邓方茜 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期811-820,共10页

将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)掺入高延性工程水泥基复合材料(ECC)可制得兼具高延性及自恢复性能的新型复合材料SMAF增强ECC(SMAF-ECC)。制备ECC所用的聚乙烯醇(PVA)纤维原材料价格较高,本文采用价格相对低廉的聚丙烯(PP)纤维部分代替... 将超弹性形状记忆合金纤维(SMAF)掺入高延性工程水泥基复合材料(ECC)可制得兼具高延性及自恢复性能的新型复合材料SMAF增强ECC(SMAF-ECC)。制备ECC所用的聚乙烯醇(PVA)纤维原材料价格较高,本文采用价格相对低廉的聚丙烯(PP)纤维部分代替PVA纤维制备PP/PVA混杂纤维ECC;再掺入SMAF,制备出SMAF增强PP/PVA混杂纤维ECC,从而实现复合材料成本的降低。为探究该低成本SMAF-ECC是否仍然具备良好的力学性能,论文通过单轴拉伸试验研究不同SMAF掺量和直径下SMAF-ECC的拉伸性能。结果表明:SMAF掺量和直径对SMAF-ECC材料的拉伸性能影响显著;当SMAF直径为0.2 mm、掺量为0.2%(体积分数)时,SMAF-ECC试件拉伸性能最优,相较于ECC试件,SMAF-ECC试件的初裂应力增幅最高为16.79%,极限拉伸应力、应变分别提高了20.85%、2.87%。 展开更多

关键词 工程水泥基复合材料 聚丙烯纤维 形状记忆合金纤维 纤维增强 超弹性 拉伸性能

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ECC和预制榫卯混合连接装配式桥墩抗震试验及计算方法

5

作者 林上顺 林永捷 +1 位作者 张建帅 赵锦冰 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期472-483,共12页

为提高装配式桥墩的受力性能和耐久性,提出采用现浇纤维增强水泥基复合材料(ECC)和预制榫卯混合连接的装配式桥墩,开展不同设计参数(凹槽深度和现浇ECC层厚度)的桥墩拟静力试验,建立经试验验证的ABAQUS有限元模型;同时进行拓展参数分析... 为提高装配式桥墩的受力性能和耐久性,提出采用现浇纤维增强水泥基复合材料(ECC)和预制榫卯混合连接的装配式桥墩,开展不同设计参数(凹槽深度和现浇ECC层厚度)的桥墩拟静力试验,建立经试验验证的ABAQUS有限元模型;同时进行拓展参数分析,在此基础上进行理论推导,提出混合连接装配式RC(reinforced concrete)桥墩的骨架曲线特征值计算方法和恢复力模型.结果表明:3根桥墩试件破坏模式均为压弯破坏,各试件的ECC现浇段均未发生破坏;凹槽深度、现浇ECC段高度的变化对桥墩的延性系数、极限位移的影响较为显著;理论分析计算结果与有限元分析结果吻合良好,除峰值位移外,各公式计算值与有限元计算值之比均在0.85~1.14,计算结果可靠;混合连接装配式桥墩恢复力模型计算的滞回曲线与试验曲线吻合较好,可用于桥墩弹塑性计算. 展开更多

关键词 桥梁工程 榫卯连接 抗震性能 纤维增强水泥基复合材料 恢复力模型

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混杂纤维水泥基复合材料抗拉抗折性能研究及强度预测 被引量：1

6

作者 查叶铭 张品乐 +1 位作者 胡静 郭旭 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期155-159,共5页

完善混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)的力学性能设计方法对补充现行纤维混凝土规范以及HFRCC的工程应用有着重要意义。本工作采用疏水型和亲水型的两种PVA纤维与钢纤维混合制备HFRCC。研究了三种纤维的混杂效应,提出了适用于该类型HF... 完善混杂纤维增强水泥基复合材料(HFRCC)的力学性能设计方法对补充现行纤维混凝土规范以及HFRCC的工程应用有着重要意义。本工作采用疏水型和亲水型的两种PVA纤维与钢纤维混合制备HFRCC。研究了三种纤维的混杂效应,提出了适用于该类型HFRCC的抗拉、抗折性能预测方法。试验结果显示:亲水型的PVA对水泥基抗拉性能和抗折性能增强效果分别是疏水型PVA的0.94倍和0.91倍,且其抗拉性能比抗折性能更容易受到过量纤维所带来的负面影响,建议将总纤维体积掺量控制在2.0%以内;进一步提出了多元纤维混杂模型,将多变量控制的混杂效应系数分解简化,推导了HFRCC抗拉强度和抗折强度计算公式,该模型性能预测误差在10%以内,可以较好地预测HFRCC的抗拉、抗折性能。 展开更多

关键词 工程水泥基复合材料 混杂纤维 抗拉强度 抗折强度 混杂效应 纤维增强系数

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聚丙烯纤维增强水泥基复合材料单轴拉伸损伤本构模型研究 被引量：1

7

作者 贾毅 赵强 +3 位作者 韦朝宽 宋浩博 李唐伟 沈先桃 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第11期4061-4071,共11页

聚丙烯纤维增强水泥基复合材料(PP-ECC)是具有良好性能且成本低、应用前景广的延性材料。本文通过单轴拉伸试验,讨论不同纤维掺量对PP-ECC受拉力学性能(初裂应力应变、峰值应力应变、应力-应变关系曲线和弹性模量)的影响。根据单轴拉伸... 聚丙烯纤维增强水泥基复合材料(PP-ECC)是具有良好性能且成本低、应用前景广的延性材料。本文通过单轴拉伸试验,讨论不同纤维掺量对PP-ECC受拉力学性能(初裂应力应变、峰值应力应变、应力-应变关系曲线和弹性模量)的影响。根据单轴拉伸的试验结果,参考现有的工程水泥基复合材料(ECC)损伤本构模型和损伤理论,定义损伤因子,构建PP-ECC抗拉特征的损伤本构模型,并对损伤因子拟合函数进行改进,损伤因子的拟合函数选用了一元六次函数,利用Origin和Matlab程序辅助计算和识别损伤因子函数中的相关参数。经过优化的本构模型与试验结果的一致性更高,模型的精确度有了显著提升。 展开更多

关键词 工程水泥基复合材料 聚丙烯纤维 单轴拉伸 损伤因子 本构模型 应力-应变关系

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碳纤维与玄武岩纤维网格增强ECC复合板的单轴抗拉性能研究

8

作者 郭彩霞 周博 +2 位作者 王国盛 路德春 杜修力 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第10期1950-1960,共11页

传统纤维网格增强水泥基复合材料以脆性材料为基体,开裂后裂缝宽度较大导致FRP网格强度无法充分发挥。为解决该问题,使用高延性水泥基复合材料(ECC)作为水泥基替代脆性材料,与FRP网格结合制备出适用于新土木的新型轻质高强材料纤维网格... 传统纤维网格增强水泥基复合材料以脆性材料为基体,开裂后裂缝宽度较大导致FRP网格强度无法充分发挥。为解决该问题,使用高延性水泥基复合材料(ECC)作为水泥基替代脆性材料,与FRP网格结合制备出适用于新土木的新型轻质高强材料纤维网格增强水泥基复合材料(FRCM),并通过对FRCM复合板进行单轴拉伸试验研究FRP类型及层数对纤维网格增强水泥基复合材料力学性能影响机制及其与ECC材料协同受力变形的能力。设计2种不同类型纤维网格(碳纤维CFRP与玄武岩纤维BFRP)增强的ECC复合材料拉伸试验,2种试验均考虑FRP网格层数和基体厚度对复合材料性能的影响。基于FRP网格和ECC材料本身的变形特点,探究FRP类型、层数和基体厚度对复合材料破坏模式、初始弹性模量、应变硬化模量、开裂应力、峰值应力和应变的影响规律。结果表明:1)在试验工况下,随着网格层数从1层增加到6层,试件的抗拉强度均表现出先增大后减小的特性,在配置5层网格时强度最高;2)基体厚度对试件弹性阶段的力学行为影响较小,但对应变硬化阶段的模量和峰值强度影响较大;3)2种FRP网格的强度和伸长率不同,且与短纤维的协同工作性能也存在差异,导致CFRP-ECC和BFRP-ECC复合材料的拉伸性能存在较大差异。 展开更多

关键词 FRP网格 水泥基复合材料 单轴拉伸试验 变形行为 强度特性

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FRP编织网/ECC复合加固钢筋混凝土圆柱力学性能的试验研究 被引量：33

9

作者 朱忠锋 王文炜 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1082-1087,共6页

考虑纤维编织网表面处理、层数和ECC施工工艺等因素,对FRP编织网/ECC复合增强钢筋混凝土圆柱进行了静力轴向受压试验,研究了加固柱的承载力和变形能力.在试验研究的基础上,利用有限元软件建立了加固柱的数值分析模型.试验结果表明,加固... 考虑纤维编织网表面处理、层数和ECC施工工艺等因素,对FRP编织网/ECC复合增强钢筋混凝土圆柱进行了静力轴向受压试验,研究了加固柱的承载力和变形能力.在试验研究的基础上,利用有限元软件建立了加固柱的数值分析模型.试验结果表明,加固柱的破坏形态为BFRP编织网断裂;随着编织网层数的增加,加固柱的极限荷载和变形性能均有所提高;FRP编织网经过表面处理后,显著地改善了与ECC的界面黏结性能和共同工作性能;涂抹ECC和喷射ECC与FRP编织网形成的复合加固层,均能对核心钢筋混凝土柱提供有效的侧向约束应力,延缓了纵筋的屈服.计算结果表明,利用所建立的非线性有限元模型,可以有效地预测加固柱的极限荷载和受力性能. 展开更多

关键词 FRP编织网 ECC 加固 数值分析

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PVA-ECC劈裂抗拉强度与变形性能试验研究 被引量：15

10

作者 刘泽军 李艳 温丛格 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期746-751,共6页

以劈裂抗拉强度和变形性能为主要评价指标,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数及水胶比对工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)劈裂全程荷载-变形曲线与劈裂抗拉强度的影响规律.结果表明:PVA纤维体积分数达到1.5%后,纤维的增强阻裂作用较为明... 以劈裂抗拉强度和变形性能为主要评价指标,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数及水胶比对工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)劈裂全程荷载-变形曲线与劈裂抗拉强度的影响规律.结果表明:PVA纤维体积分数达到1.5%后,纤维的增强阻裂作用较为明显,横跨裂缝的PVA纤维可通过'桥接'作用继续承担和传递拉力,使PVA-ECC试件在劈裂拉伸荷载作用下具有明显的变形强化特性,且其峰值抗拉强度和峰值变形明显增大,延性得到显著改善;水胶比越大,试件在劈裂裂缝处的PVA纤维越易拔出,其峰值变形明显增大,试件破坏时具有明显的塑性特征.基于测得的材料抗拉强度,分析了2种垫条方式下所测试件劈裂抗拉强度之间的关系及其与轴心抗拉强度的关系. 展开更多

关键词 工程纤维增强水泥基复合材料 聚乙烯醇纤维 劈裂抗拉强度 变形

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PVA-ECC与既有混凝土黏结面抗渗及劈裂抗拉试验 被引量：10

11

作者 丁祖德 文锦诚 +2 位作者 李晓琴 黄娟 杨潇 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期356-362,共7页

采用相对渗透系数法和劈裂抗拉法,开展了聚乙烯醇纤维增强混凝土(PVA-ECC)与既有普通混凝土黏结面抗渗及劈裂抗拉试验,分析界面处理方式、界面剂种类和养护时间对黏结面抗渗性能及劈裂极限力的影响.结果表明:随着界面粗糙度的增加,黏结... 采用相对渗透系数法和劈裂抗拉法,开展了聚乙烯醇纤维增强混凝土(PVA-ECC)与既有普通混凝土黏结面抗渗及劈裂抗拉试验,分析界面处理方式、界面剂种类和养护时间对黏结面抗渗性能及劈裂极限力的影响.结果表明:随着界面粗糙度的增加,黏结面渗透系数减小,劈裂极限力增大,抗渗性能和黏结性能得以提高;不同界面剂中,采用膨胀水泥浆处理的黏结面抗渗性能最好,而采用环氧树脂界面剂处理的黏结面劈裂极限力最大;养护时间从14d增加到28d时,刷毛平界面膨胀水泥浆(S-P)复合试件的渗透系数下降了75.2%,劈裂极限力增大35.0%;PVA-ECC与既有普通混凝土黏结面的渗透系数与渗水后的劈裂极限力呈线性关系,且前者随后者的增大而减小. 展开更多

关键词 结构加固 聚乙烯醇纤维增强混凝土(PVA-ECC) 既有混凝土 黏结面 抗渗性能 劈裂极限力

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纤维编织网增强ECC夹心保温复合墙板抗弯性能 被引量：8

12

作者 尹世平 李雨珊 +3 位作者 徐世烺 侯向明 王宇清 丰琳莉 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期123-135,共13页

目前,夹心保温墙板已经被广泛使用在建筑保温结构中,但是墙板的饰面层通常采用普通混凝土,使得内部保温材料极易因外饰面开裂脱落而受到腐蚀.因此,选用纤维编织网增强工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)作为... 目前,夹心保温墙板已经被广泛使用在建筑保温结构中,但是墙板的饰面层通常采用普通混凝土,使得内部保温材料极易因外饰面开裂脱落而受到腐蚀.因此,选用纤维编织网增强工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)作为饰面层,通过四点弯曲试验研究夹心保温复合墙板的抗弯性能,影响因素包括保温材料类型、保温层厚度、面层厚度、纤维编织网处理方式、有无连接件和连接件角度.结果表明:增大保温层厚度对墙板抗弯承载力和延性的影响不大,但能够提高墙板的组合程度;发泡聚苯乙烯(Expanded Polysty⁃rene,EPS)保温板与ECC基体的黏结性能更好,墙板的组合程度也更高,但EPS自身的受力性能和刚度较差,使得墙板的承载能力较低;纤维编织网经过浸渍和浸胶黏砂处理会降低墙板的承载能力,但浸胶黏砂处理能提高ECC基体与纤维编织网的黏结从而改善墙板的延性;连接件的存在能够提高墙板的组合性能,并且减小连接件角度或者增大面板厚度有助于提升墙板的抗弯刚度、承载能力和组合性能,但会导致墙板的延性下降.最后,推导了纤维编织网增强ECC(Textile Reinforced ECC,TRE)夹心保温墙板抗弯承载力计算公式,并将计算结果与试验结果进行对比,结果表明提出的计算方法具有一定的可行性. 展开更多

关键词 夹层结构 纤维增强材料 工程水泥基复合材料 抗弯强度 理论计算

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ECC常规三轴受压力学性能试验研究 被引量：8

13

作者 李艳 王伟伟 温从格 《混凝土》 CAS 北大核心 2016年第1期59-63,共5页

对5个不同水胶比的ECC圆柱体试件进行了常规三轴受压试验,测得了不同水胶比与不同围压下ECC试件的轴向应力-应变全曲线,主要分析了围压和水胶比对ECC受压性能的影响,研究结果表明:侧向围压约束了ECC的横向变形,在提高其极限抗压强度的同... 对5个不同水胶比的ECC圆柱体试件进行了常规三轴受压试验,测得了不同水胶比与不同围压下ECC试件的轴向应力-应变全曲线,主要分析了围压和水胶比对ECC受压性能的影响,研究结果表明:侧向围压约束了ECC的横向变形,在提高其极限抗压强度的同时,纵向变形能力有很大提高;水胶比较大的试件其横向变形较大,当处于高围压约束作用下,试件的应力-应变曲线未出现下降段。水胶比相同时,随着围压的增加,ECC的极限抗压强度与峰值应变均明显提高;围压相同时,水胶比增大,ECC极限抗压强度降低,但水胶比对峰值应变的影响则不太明显。根据试验结果得出了ECC的极限抗压强度、轴向峰值应变与侧向围压之间的关系,研究结果可为今后建立适合ECC的多轴本构模型提供基础依据。 展开更多

关键词 聚乙烯醇纤维 工程纤维增强水泥基复合材料 侧向围压 极限抗压强度 峰值应变

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冻融循环后GFRP筋与ECC粘结性能试验研究 被引量：7

14

作者 吴丽丽 琚祥凯 +4 位作者 丛琪明 邱芳缘 王云飞 胡存川 于雅倩 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期53-61,共9页

工程用水泥基复合材料(ECC)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)协同工作可以有效提高结构的耐久性,但关于它们在冻融循环作用下的粘结耐久性能研究较少.通过设计9组共计42个试件,并采用快冻法研究了75次冻融循环后ECC材料与普通混凝土的质量... 工程用水泥基复合材料(ECC)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)协同工作可以有效提高结构的耐久性,但关于它们在冻融循环作用下的粘结耐久性能研究较少.通过设计9组共计42个试件,并采用快冻法研究了75次冻融循环后ECC材料与普通混凝土的质量损失率、横向相对动弹性模量及ECC与GFRP筋粘结强度的变化情况,并对试件粘结滑移曲线进行对比分析.结果表明,ECC材料的抗冻性能明显优于普通混凝土,同时75次冻融循环后,强度等级为C30与C50的ECC与GFRP筋的粘结强度分别为普通C30混凝土与GFRP筋粘结强度的3.0倍及4.3倍;将拉拔试验结果与目前国内外广泛应用的mBPE模型、CMR模型和连续曲线模型进行拟合对比,得到了mBPE模型及CMR模型相应的拟合参数和拟合相关系数,并发现CMR模型的拟合预测效果更好. 展开更多

关键词 玻璃纤维增强复合材料筋 工程用水泥基复合材料 冻融循环 中心拉拔试验 本构模型

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PVA-ECC与BFRP筋黏结性能试验分析 被引量：3

15

作者 武芳文 段钧淇 +5 位作者 何岚清 梅韵歌 卞正容 张智举 刘来君 杨飞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期70-79,共10页

为研究聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composites,PVA-ECC)与玄武岩纤维增强复材筋(basalt fiber reinforced polymer bars,BFRP筋)的黏结性能,以BFRP筋表面形式(缠... 为研究聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composites,PVA-ECC)与玄武岩纤维增强复材筋(basalt fiber reinforced polymer bars,BFRP筋)的黏结性能,以BFRP筋表面形式(缠绕带肋、喷砂缠绕带肋)、锚固长度(5 d、7 d、9 d)、直径(8、10、12 mm)、PVA-ECC保护层厚度(70、25、15、5 mm)和PVA-ECC强度(C50、C80)为参数,设计制作28个PVA-ECC与BFRP筋黏结锚固试件进行拔出试验。通过观察和分析各试件的破坏形态、黏结强度和黏结滑移曲线,探究了各因素对PVA-ECC和BFRP筋的黏结性能的影响规律。最后,通过分析已有本构模型的适用性,根据试验结果建立了BFRP筋与PVA-ECC的黏结滑移本构模型。研究结果表明:较小保护层厚度(5 mm)的试件容易发生劈裂破坏,且黏结强度仅为正常试件的39.59%;BFRP筋表面喷砂可提高最大平均黏结应力;随着锚固长度的降低,BFRP筋与PVA-ECC黏结强度逐渐提高;增大筋材直径的同时保证相对肋高不变可以避免BFRP筋直径增大对黏结性能带来的不利影响;当PVA-ECC强度从50.5 MPa提高至81.3 MPa时,黏结强度提高了45.53%。避免BFRP筋较小的保护层厚度,或增加BFRP筋直径的同时保证相对肋高不变可以保证PVA-ECC与BFRP筋有足够的黏结强度。 展开更多

关键词 聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料 玄武岩纤维增强复材筋 拔出试验 黏结性能 本构模型

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工程纤维增强水泥基复合材料PVA-ECC单轴受拉性能研究 被引量：13

16

作者 李艳 温丛格 《混凝土》 CAS 北大核心 2015年第9期31-35,共5页

通过对工程纤维增强水泥基复合材料PVA-ECC的单轴受拉强度和变形特性试验,研究PVA纤维体积率、水胶比与砂胶比对ECC抗拉性能的影响,研究结果表明,随着PVA纤维体积掺量的增加,ECC的抗拉强度与极限拉应变明显增大,其受拉应变-硬化特性也... 通过对工程纤维增强水泥基复合材料PVA-ECC的单轴受拉强度和变形特性试验,研究PVA纤维体积率、水胶比与砂胶比对ECC抗拉性能的影响,研究结果表明,随着PVA纤维体积掺量的增加,ECC的抗拉强度与极限拉应变明显增大,其受拉应变-硬化特性也越明显;水胶比增大,PVA-ECC的抗拉强度降低,但极限拉应变增大且可明显改善其受拉应变硬化特性;砂胶比为0.36时,PVA-ECC的极限拉应变最大,继续增大砂胶比,将不利于PVA-ECC受拉应变-硬化特性的发挥。 展开更多

关键词 工程纤维增强水泥基复合材料 聚乙烯醇纤维 单轴受拉 抗拉性能 应变硬化

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玄武岩格栅增强ECC复合材料反复荷载作用下本构关系模型 被引量：8

17

作者 朱忠锋 王文炜 《南京工业大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第5期44-50,62,共8页

为了研究玄武岩格栅增强水泥基复合材料(ECC)反复荷载作用下的力学性能,考虑玄武岩纤维复材(BFRP)格栅层数和加卸载循环方式,对玄武岩格栅增强ECC薄板试件进行了单轴反复拉伸试验。试验结果表明:玄武岩格栅与ECC复合,充分发挥了玄武岩... 为了研究玄武岩格栅增强水泥基复合材料(ECC)反复荷载作用下的力学性能,考虑玄武岩纤维复材(BFRP)格栅层数和加卸载循环方式,对玄武岩格栅增强ECC薄板试件进行了单轴反复拉伸试验。试验结果表明:玄武岩格栅与ECC复合,充分发挥了玄武岩格栅的材料性能,进一步提高了基体ECC的延性。随着玄武岩格栅层数的增加,玄武岩格栅增强ECC的极限抗拉强度显著增大。依据试验结果建立了反复荷载下玄武岩格栅增强ECC的本构关系模型。计算结果表明:该模型可以有效地预测反复荷载下玄武岩格栅增强ECC的应力-应变关系、极限抗拉强度、极限拉伸应变和残余塑性应变。 展开更多

关键词 玄武岩格栅 水泥基复合材料 轴向拉伸 反复荷载 加卸载准则 本构关系模型

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纤维对再生砖混ECC力学性能及微观结构的影响 被引量：2

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作者 王磊 尹梦环 +4 位作者 张继旺 周靖鸿 李佳 刘岩 李泉 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第10期3479-3488,共10页

为促进不同粒径再生砖混骨料的多元化利用,本试验采用再生砖混细骨料完全代替石英砂,采用不同掺量聚丙烯纤维制备再生砖混工程水泥基复合材料(ECC),研究其受力破坏特征、强度影响机理及微观结构对力学性能的影响。结果表明:未掺纤维的... 为促进不同粒径再生砖混骨料的多元化利用,本试验采用再生砖混细骨料完全代替石英砂,采用不同掺量聚丙烯纤维制备再生砖混工程水泥基复合材料(ECC),研究其受力破坏特征、强度影响机理及微观结构对力学性能的影响。结果表明:未掺纤维的再生砖混ECC的失效模式为脆性破坏,而掺纤维的再生砖混ECC受拉时具有明显的应变硬化特征,随着纤维掺量的增加,其抗折强度、极限抗拉强度和极限拉应变持续增大,抗压强度呈先增大后减小趋势,表现出良好的延性和韧性破坏特征;再生砖混ECC的孔隙率在11.28%~13.68%,通过SEM观察,发现纤维与再生砖混ECC黏结性能较好,纤维破坏模式主要为拔出和拉断破坏,开裂后应变硬化拉伸幅度和拉伸强度低于普通ECC混凝土;新旧浆体界面黏结性能相对薄弱,破坏时微裂缝容易在界面过渡区产生和发展。 展开更多

关键词 再生砖混细骨料 工程水泥基复合材料 应变硬化 聚丙烯纤维 纤维掺量 力学性能 微观结构

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复合筋增强ECC及ECC-混凝土组合梁受弯性能试验研究 被引量：2

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作者 袁方 胡忍 《混凝土》 CAS 北大核心 2022年第4期66-71,77,共7页

由于钢筋具有较好的延性以及FRP筋具有轻质高强和耐腐蚀等优点,因而复合配筋混凝土梁较FRP筋混凝土梁具有延性好,裂缝宽度和挠度小等优点;较钢筋混凝土梁具备承载力高和耐腐蚀性强等优势。然而,钢筋/FRP筋与混凝土难以协调共同受力变形... 由于钢筋具有较好的延性以及FRP筋具有轻质高强和耐腐蚀等优点,因而复合配筋混凝土梁较FRP筋混凝土梁具有延性好,裂缝宽度和挠度小等优点;较钢筋混凝土梁具备承载力高和耐腐蚀性强等优势。然而,钢筋/FRP筋与混凝土难以协调共同受力变形,混凝土开裂时裂缝过大,钢筋同样会产生严重锈蚀以及FRP筋会因应力集中而加速其拉伸断裂。采用ECC(Engineered Cementitious Composites)替代混凝土构成复合筋增强ECC及ECC-混凝土组合梁将显著提升组合梁的裂缝控制能力。对6根不同配筋率、基体材料和ECC替换位置的复合筋增强ECC及ECC-混凝土组合梁构件进行静载受弯试验。结果表明,ECC替换混凝土可明显提高梁构件的承载力及延性;当ECC用于受拉区时,裂缝细而密,可有效保护纵向受拉钢筋。 展开更多

关键词 高延性纤维增强水泥基复合材料 纤维增强聚合物 复合配筋 受弯性能 裂缝宽度 承载力 延性

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高强钢绞线网-水泥基复合材料抗弯加固RC梁试验研究 被引量：3

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作者 袁方 邵昱稼 《铁道建筑》 北大核心 2021年第4期33-38,共6页

ECC是一种经过微观力学设计、在拉伸和剪切荷载下呈现高延性的纤维增强水泥基复合材料。将ECC替代现有钢筋混凝土结构加固方法中高强钢绞线网-聚合物砂浆中的聚合物砂浆,能有效提升结构的耐久性。本文对4根采用高强钢绞线网-ECC加固的... ECC是一种经过微观力学设计、在拉伸和剪切荷载下呈现高延性的纤维增强水泥基复合材料。将ECC替代现有钢筋混凝土结构加固方法中高强钢绞线网-聚合物砂浆中的聚合物砂浆,能有效提升结构的耐久性。本文对4根采用高强钢绞线网-ECC加固的钢筋混凝土(RC)梁,4根采用高强钢绞线网-聚合物砂浆加固的RC梁以及1根未加固RC梁进行了受弯性能试验。结果表明,采用高强钢绞线网-ECC加固方法能够有效地提升RC梁的受弯承载力及刚度,但延性会有所降低。相较于高强钢绞线网-聚合物砂浆加固方法,ECC加固层较聚合物砂浆加固层具有更好的裂缝限制能力,裂缝细而密,表现出了优越的加固效果。 展开更多

关键词 高延性纤维增强水泥基复合材料 抗弯加固 试验研究 高强钢绞线网 裂缝控制

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