超高韧性水泥基复合材料短柱抗震性能试验研究

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1、分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文超高韧性水泥基复合材料短柱抗震性能试验研究作者姓名：冯涛入学年份：2013年9月指导教师：孟宪宏副教授学科专业：建筑与土木工程申请学位：工程硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：于铁汉答辩委员会组成：于铁汉、周静海、孙长征、张绍武、王国业论文评阅人：李立新、愈志航硕士研究生学位论文摘要I摘要超高韧性水泥基复合材料（UltraHighToughnessCem

2、entitiousComposites,简称UHTCC）是一种新型的高性能纤维混凝土材料，近些年广大研究学者对其不断地进行深入研究，发现该材料在基本力学性能表现优异，尤其是在抗折试验中破坏时表现出明显的延性破坏特征及应变硬化特性，故本文提出将此材料引用至短柱的新思路，目的是为了改善短柱在抗震环境下传统的剪切脆性破坏模式。本文通过5个采用新型超高韧性水泥基复合材料的短柱与1个普通混凝土短柱对比试件，进行了低周反复循环荷载作用下的试验研究。本文主要开展了如下研究工作：研究了超高韧性水泥基复合材料的配制技术，

3、并在不同的龄期下通过108个标准试块，分别考察了其主要力学（抗压、抗拉、抗折）指标性能。试验结果表明：随着含纤率的增长，对试件的抗压强度几乎无影响，而利于抗拉强度的提升；在抗折试验中，未掺入纤维的基体材料试件表面出现裂缝后，荷载-位移曲线迅速下降并破坏，呈现典型的脆性破坏，而掺入不同纤维率的水泥基复合材料试件均能在表面出现裂缝后继续承担荷载，并伴随出现多条细裂缝，显现出明显的应变硬化现象，呈现的是较好的延性破坏现象。分别在高轴压比0.8与超限轴压比0.9的不同含纤率条件下，通过对新型超高韧性水泥基复合材

4、料短柱施加低周反复循环荷载，分析在轴力、弯矩、剪力复合作用下短柱的耗能能力、刚度退化以及延性系数等性能，并与普通混凝土短柱对比破坏模式的优越性。过程及成果如下：介绍了6个短柱的破坏过程并分析产生不同结果的原因，得出了超高韧性水泥基复合材料短柱从加载出现裂缝到屈服，始终可以保持稳态开裂，最终发生延性破坏。并结合试验采集数据，绘制了短柱的滞回曲线、骨架曲线以及刚度退化曲线，在此基础上，深入分析短柱的延性系数、耗能能力，研究超高韧性水泥基复合材料短柱的抗震性能。关键词：超高韧性水泥基复合材料；短柱；延性；低周

5、反复循环荷载II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractUltrahightoughnesscementitiouscomposites(UltraHighToughnessCementitiousComposites,referredUHTCC)isanewtypeofhighperformancefiberreinforcedconcrete,itcontinuestocarryoutin-depthresearchinrecentyears,themajori

6、tyofresearchersfoundthatthematerialinthebasicmechanicalperformanceexcellent,especiallyinthebendingtestshowedsignificantdamagewhenductilecharacteristicsandstrainhardeningcharacteristics,thepaperpresentsareferencetothenewideasofthismaterialshortcolumn,thep

7、urposeistoimprovethetraditionalshortcolumnsinseismicshearenvironmentcutbrittlefailuremode.By5usingthenewhightoughnesscementitiouscompositesshortcolumnwithaplainconcreteshortcolumnofatestpiece,werestudiedunderlowcyclicloading.Themainresearchworkandresults

8、areasfollows:Researchonthehightoughnesscementitiouscompositesformulationtechniques,andatdifferentagesby108standardtestblock,wereinvestigateditsmainmechanical(compressive,tensile,bending)performanceindicators.Thetestresults