UHTCC—FGC梁静载和动载控裂功能初探.pdf

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1、36低温建筑技术2013年第5期(总第179期)UHTCC—FGC梁静载和动载控裂功能初探张力，李庆华，徐世娘(浙江大学建筑工程学院高性能建筑结构与材料研究所。杭州310058)【摘要】本试验主要研究超高韧性水泥基复合材料功能梯度梁(UHTCC—FGC梁)静载和疲劳荷载下的力学性能。做了三根UHTCC—FGC梁的试验，其中两根做静载试验，一根做疲劳试验。疲劳试验的最大／最小疲劳荷载分别60kN和10kN，频率为1Hz。试验主要观察了UHTCC—FGC梁的裂缝的扩展模式以及其失效状态。【关键词】UHTCC—FGC；静载；疲劳；控

2、裂效果【中图分类号】TU375．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2013)05—0036—03混凝土是世界范围内应用最广的建筑材料。但试件由混凝土和UHTCC复合而成，上面是普通是它的韧性太差，抗拉强度不足及容易开裂，这导致混凝土，下面是50mm厚的UHTCC层。试件采用适筋其承载能力与耐久性能较弱，给混凝土结构的建造和梁的方式布置钢筋，在梁的受拉区布置由两根直径维护带来了巨大的不利影响，也限制了混凝土的继续12mm的HRB335钢筋，在受剪区布置有6．5mm的发展。而在实际工程中，特别是海洋平台、机场跑道、

3、HPB235级箍筋，箍筋间距为80mm。试件的尺寸以及道路和桥梁的路面、高耸结构等实践工程都承受着重布筋形式见图l。复的荷载作用。而混凝土的韧性弱，单缝开裂模型是它在疲劳荷载下的承载能力与寿命受到了限制。占UHTCC(UltraHiToughnessCementitiousCom-丌IIIIIlposites)是基于细观力学和断裂力学的基本原理而制1o5001l造出来的高性能材料⋯，它具有多缝开裂与应变硬化单位：mm截面1—1性能，UHTCC能够使裂缝的开口宽度控制在60Ixm以内，它出色的控裂能力能够使它的极限拉应变达到图1

4、试件构造及加载方式3％以上’。而裂缝宽度的控制可以有效地限制水分、二氧化碳以及氯离子等有害物质进入混凝土内本试验的混凝土的配合比(kg／m3)为水泥：水：沙部，提高混凝土的耐久性与使用年限。但是UHTCC子：石子=366：205：676：1151，水泥采用42．5级水泥。的造价太高，完全用UHTCC代替混凝土在经济上不与试件同龄期的混凝土立方体抗压强度为49．9MPa。太现实。因此选用UHTCC替代关键部分的混凝土，受力主筋为12ram直径的HRB335级钢筋，钢筋的实制造成UHTCC功能梯度复合梁，即能充分发挥测屈服强度为3

5、86MPa，抗拉强度为572MPa。箍筋与UHTCC的韧性，提高结构的抗拉能力，改善混凝土容架立筋是杭州长富牌Q235级的光圆钢筋，直径分别易开裂的缺点，又能提高它的性价比。对于UHTCC是6。5mm和8mm，标定屈服强度为290MPa和疲劳方面的研究，国内外已有一些尝试，但是还没280MPa，标定抗拉强度都为480MPa。有关于UHTCC—FGC梁的疲劳控裂性方面的研究。1．2测点布置与加载方法本试验研究了采用UHTCC替代钢筋混凝土梁受拉区试件采用四点弯曲的方式进行加载，在跨中形成50mm的混凝土而组成的功能梯度复合梁在静

6、载以及500ram的纯弯段。试件的跨中对称布置有两个LVDT常幅疲劳荷载下的控裂性能，主要研究UHTCC—FGC以测试试件的跨中挠度。在试件底面即与钢筋同高梁的裂缝开展模式以及试件失效破坏时的形态。度处的UHTCC层分别布置一个LVDT以测梁的底部1试验介绍和与钢筋同高度处的应变。在试件的受压区贴了一1．1试件设计以及材料组成个100ram的应变片，在跨中部分两根受力主筋的表面本试验的试件长为1700ram，截面尺寸为120mm各自贴了一个2mm的应变片以测试钢筋的应变。试×200mm，试件采用四点弯曲的形式加载，其中，支座件

7、的数据都是由德国进口的IMC数据采集系统收集。跨度为1500ram，加载点跨度为500mm。本次试验的试件总共有三根梁组成，其中有两根[基金项目]浙江省科技计划公益技术研究工业项目(2010C31123)；高等学校博士学科点专项科研基金资助课：~(20100101120058)38低温建筑技术2013年第5期(总第179期)LNG储罐环向预应力筋设计方法彭文山，程旭东，林楠，韩明一(中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛266580)【摘要】利用有限元软件ADINA分析了大型LNG储罐外罐的受力变形及裂缝开展情况，提

8、出了储罐在内罐泄漏状态下，外罐环向预应力筋的一般设计方法，并且分析了在内罐泄漏状态时如果外罐出现裂缝，裂缝的形态以及分布情况。最后提出了一种控制裂缝的优化设计思想，为储罐外罐设计优化提供参考。【关键词】LNG储罐；裂缝；环向预应力筋；优化设计【中图分类号】TU279．743【