钢纤维改性橡胶混凝土疲劳性能的试验研究

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1、分类号：UI)C：密级：学校代号：学号：广东工业大学硕士学位论文(工学硕士)1l8452111109022钢纤维改闰绷交混凝土疲劳I生能的试验研究指导教师姓名、职称：企业导师姓名、职称：专业或领域名称：学生所属学院：论文答辩日期：张东升lIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIY2581486ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceExperimentalStudyonMechanicsPerform

2、anceofSteelFiberReinforcedRubberConcreteMasterCandidate：ZhangDongshengSupervisor：Prof．ZhuJiangMay2014FacultyofCivilandTransportationEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong。P．R．China，510006摘要钢纤维改性橡胶混凝土是近年来发展起来的一种新型的混凝土复合材料。将橡胶粉掺入混凝土中，既可提高混凝土的变形能力和韧性，改善混凝土的动力性能，又可

3、减少大量废旧轮胎对环境的污染，实现资源的可持续利用。但是橡胶粉的加入会导致混凝土强度的降低。钢纤维在混凝土中具有阻裂、增强、增韧的作用，特别是对混凝土的抗疲劳抗冲击性能有显著的提高。钢纤维在混凝土中的分布形式有全掺式和层布式，其中层布式钢纤维混凝土结构是一种具有较高性价比的路面结构形式。将钢纤维掺入橡胶混凝土中，可有效地发挥钢纤维对橡胶混凝土的改性作用，既可减少由于橡胶粉的加入所导致的混凝土强度降低的影响，又能进一步提高橡胶混凝土的抗裂性和抗疲劳抗冲击性能。本试验采用150mmx150mmx550mm的标准小梁试件，以强度等级为C50的混凝土为基体，制作了全掺式

4、钢纤维橡胶混凝土(SFRRC)和层布式钢纤维橡胶混凝土(LsFI咏C)共128个试件，其中24个用作静态三点弯曲试验，96个用作疲劳试验。本文以研究钢纤维改性橡胶混凝土抗疲劳性能为目的，通过对三种应力水平下的、不同掺量和不同分布形式钢纤维的钢纤维改性橡胶混凝土小梁的疲劳试验，探讨在循环荷载作用下钢纤维改性橡胶混凝土小梁的疲劳寿命、疲劳概率分布规律和疲劳损伤演化规律。本文主要得出以下结论：(1)在不同应力水平S下，测定了钢纤维改性橡胶混凝土的疲劳寿命，并绘制了SFRRC和LSFRRC的应变．疲劳寿命曲线。(2)钢纤维改性橡胶混凝土的疲劳寿命同时符合威布尔分布规律和

5、对数正态分布规律；SFRRC更加符合威布尔分布规律，LSFRRC更加符合对数正态分布规律；建立了在失效概率为0．5时的钢纤维改性橡胶混凝土的疲劳寿命方程。(3)在不同应力水平S下，发现钢纤维改性橡胶混凝土的疲劳损伤演化过程和裂纹扩展过程可分三个阶段，并对每一个阶段做了疲劳损伤分析，为混凝土的弯曲疲劳破坏做出一个合理的解释。关键词：钢纤维改性橡胶混凝土：疲劳试验；疲劳寿命；疲劳方程；疲劳损伤广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTSteelfiberreinforcedrubbermodifiedconcreteisdevelopedinrecentyearsan

6、ewtypeofconcretecompositematerials．Therubberpowdermixedwithconcrete，canimprovethedeformationcapacityofconcreteandtoughness，improvethedynamicperformanceofconcrete，andcanreducealargenumberofwastetirespollutiontotheenvironment，realizethesustainableutilizationofresources．Buttheadditionof

7、rubberpowderwillresultinthedecreaseofstrengthofconcrete．Insteelfiberconcretehasthecrackresistance，theenhancement，tougheningeffect，especiallyforthefatigueresistanceofconcreteshockresistanceissignificantlyimproved．Distributionofsteelfiberintheconcreteformofthemixedtypeandlayertype，incl

8、udinglayercl