【摘 要】
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活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)是一种新型超高性能混凝土材料,与普通混凝土相比,具有超高抗压强度、高耐久性及高韧性等特点。虽然活性粉末混凝土的配制方法
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活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)是一种新型超高性能混凝土材料,与普通混凝土相比,具有超高抗压强度、高耐久性及高韧性等特点。虽然活性粉末混凝土的配制方法和技术已经较为成熟,但是对活性粉末混凝土的抗剪性能研究不多。本文以5根无腹筋RPC简支梁为基础对其抗剪承载力展开研究,主要完成了以下工作: (1)对RPC的材料性能,研究及工程应用现状进行了综述,回顾了普通钢筋混凝土构件抗剪研究的发展历程以及抗剪承载力计算的主要理论和分析方法。结合对RPC梁的抗剪性能的相关研究,提出了本文研究的主要内容。 (2)通过扫描电镜试验,从微观结构入手,分析研究了RPC内部微观结构对抗剪承载力的影响,RPC中的水泥水化产物主要以C-S-H凝胶为主、其次是Ca(OH)2,而钙矾石等其他水化产物的含量很低。在成型过程中,由于搅拌不均,导致其成型过程中内部不可避免地要形成较多微孔洞,但是孔洞内微小裂纹的数量很少,说明RPC具有良好的内部结构组织。因此能有效的抑制裂缝的开展,从而提高抗剪承载力。 (3)以无腹筋RPC简支梁的抗剪承载力试验为基础,分析了不同参数下试验梁的破坏形态,系统研究了剪跨比、养护制度、不同等级钢筋和纵筋率等因素对抗剪承载力的影响。并运用ANSYS非线性有限元对试验梁的受力性能进行模拟,模拟结果与试验结果具有相同的变化趋势,表明ANSYS有限元分析可在一定程度上有效代替试验分析,为实际工程设计提供一种辅助计算方法。 (4)基于塑性理论,推导了无腹筋RPC简支梁抗剪承载力计算公式,与试验结果进行对比,表明塑性理论可以较好地预测RPC梁的抗剪强度。同时将试验结果与国内外规范的计算值进行比较,认为采用各规范计算RPC梁抗剪承载力偏于安全。 (5)通过对无腹筋RPC梁抗剪因素的研究分析,提出了适用于无腹筋RPC梁的抗剪承载力计算建议式,并将其与试验数据进行比较,结果吻合良好,该建议公式可以作为无腹筋RPC梁抗剪承载计算的参考公式。
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