对超高强钢筋HRB500与高延性水泥基复合材料(ECC)矩形截面短柱进行了轴心受压试验,研究了配筋率为1.13%、2.26%的超高强钢筋对ECC应力-应变曲线的影响。结果表明:ECC柱在破坏后依然能保持良好的整体性,且裂缝宽度明显低于普通混凝土柱;超高强钢筋ECC柱的纵向钢筋均达到屈服强度,极限承载力和极限竖向应变均大于普通混凝土试件;超高强钢筋与ECC混凝土之间的协同性明显优于普通混凝土;ECC柱的泊松比随着加载的进行先逐渐变小,然后有一定程度的增加。

为探究自密实系列混凝土基本力学性能,利用液压伺服机和材料直剪仪对普通混凝土、轻骨料混凝土、自密实普通混凝土和自密实轻骨料混凝土进行了受压、劈拉和纯剪试验研究,得到了不同加载工况下混凝土的破坏形态和力-变形曲线,通过提取力-变形曲线特征值(峰值应力、变形参数以及弹性模量),对比分析了自密实系列混凝土基本力学性能。结果表明单轴受压工况下自密实系列混凝土主要为斜剪破坏形态,纯剪受力工况下,自密实系列混凝土受剪破坏断面相对较不平整且凹凸;自密实系列混凝土单轴受压应力-应变曲线表现出明显脆性特征,非自密实系列混凝土塑性变形能力较高,但劈拉应力-应变曲线和横向剪切荷载-位移曲线发展表现出明显脆性破坏特征;相同抗压强度混凝土配合比设计值,普通混凝土抗剪强度远低于轻骨料混凝土和自密实系列混凝土,同...

针对玄武岩纤维双快水泥混凝土的抗压及抗弯性能,在0.1%～0.3%体积掺量下进行了立方体抗压强度试验,利用动态应变仪测量了4点弯曲状态下的应力-应变关系,并对0.4、0.45、0.5三种水灰比试件的抗压及抗折强度进行了对比。试验结果表明,掺入玄武岩纤维在一定程度上提高了双快水泥混凝土的抗压强度,同时提高弯拉强度5%～20%;弯曲状态下,应力-应变关系曲线表明玄武岩纤维双快水泥混凝土存在明显的屈服点,极限拉应变可达650×10-6～935×10-6。

为了改善全轻混凝土低强度、脆性和韧性差等缺陷,对几种纤维单掺与混掺时的效果进行了分析。结果表明,各种全轻纤维混凝土的增强系数均大于1,比强度、弹性模量和泊松比也均大于基体混凝土,且破坏形态由脆性转变为塑性,从而证明了全轻纤维混凝土的轻质、高强、高韧性特性。通过基于应力-应变曲线的耗能分析发现,各种纤维均能提高峰值特征量,以及均能使下降段更平缓、更长,从而证明其具有更高的耗能水平;但纤维种类与掺入方式不同,对峰前、峰后和总体韧性的影响程度均不同,以峰后韧性影响为最大,这为相关试验研究与工程设计提供了分析依据。

针对一组聚乙烯醇纤维体积掺量为1%的高韧性水泥基复合材料ECC配合比,进行了单轴拉伸、轴心抗压和四点弯曲试验。根据单轴拉伸、轴心抗压试验应力-应变曲线,基于LS-DYNA拉/压弹塑性材料模型定义了ECC材料的本构关系并进行了弯曲试验的模拟。结果表明,ECC试块相对于普通混凝土试块表现出较高的延性特征,并给出了基于ECC试块工程应力-应变曲线和LS-DYNA拉/压弹塑性材料模型合理定义ECC材料本构关系的有限元方案。

研究了钢筋约束聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(Polyvinyl alcohol fiber reinforced cementitious composites,简称PVA-FRCCs)的单轴受压力学性能。通过抗压试验获得棱柱体试件的应力-应变全曲线,计算获得峰值应力、峰值应变、弹性模量等参数,并系统地分析了纤维体积掺量、掺合料(粉煤灰和硅灰)对上述参数的影响。此外,通过对试验数据和已存模型的比较,获得了一个能够描述其应力-应变全曲线的非线性本构模型。

通过Q235标准钢试件和普通混凝土试件的单轴抗压试验，初步确定了WAW—1000C，WHY-3000和YAW-J5000F三种试验机自身的位移量，从而在没有试件位移传感器的基础上，得到试件的单轴应力-应变曲线成为可能。