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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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钢筋约束PVA纤维水泥基复合材料抗压试验研究
Compressive Experimental Research on Polyvinyl Alcohol (PVA) Fiber Reinforced Cementitious Composites
2014年第7期
钢筋约束;聚乙烯醇纤维;水泥基复合材料;单轴受压;应力-应变曲线
Steel reinforcement; PVA fibers; Cementitious composites; Uniaxial compression; Stress-strain curve
2014年第7期
1000-4637(2014)07-47-06
国家自然科学基金项目(No.50968011,51168033, 51368041);内蒙古自然科学基金项目(2012MS0706, 2013MS0709);内蒙古自治区高等学校科学研究项目(No.NJZY12058,NJZY13104);内蒙古工业大学科
姜海军1,2,刘曙光1,闫长旺1,张 菊1
1.内蒙古工业大学矿业学院,呼和浩特 010051;2.中国矿业大学矿业工程学院,徐州 221116

姜海军1,2,刘曙光1,闫长旺1,张 菊1

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1000
摘  要:研究了钢筋约束聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(Polyvinylalcoholfiberreinforcedcementitiouscomposites,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。Abstract:Theuniaxialcompressionpropertyofpolyvinylalcoholfiberreinforcedcementitiouscomposites(PVA-FRCCs)withsteelreinforcementisanalyzed.Thestress-straincurvesareobtained,thecompressiveparameterssuchaspeakstress,averagestrainatpeakstress,elasticmodulusarecalculated,andtheeffectsoffibervolumefractionandadmixtures(flyashandsilicafume)ontheaboveparametersarestudied.Inaddition,bycomparingtheexperimentalresultswithexistingmodels,anonlinearconstitutivemodelsfordescribingstress-straincurvesisachieved.
英文名 : Compressive Experimental Research on Polyvinyl Alcohol (PVA) Fiber Reinforced Cementitious Composites
刊期 : 2014年第7期
关键词 : 钢筋约束;聚乙烯醇纤维;水泥基复合材料;单轴受压;应力-应变曲线
Key words : Steel reinforcement; PVA fibers; Cementitious composites; Uniaxial compression; Stress-strain curve
刊期 : 2014年第7期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2014)07-47-06
基金项目 : 国家自然科学基金项目(No.50968011,51168033, 51368041);内蒙古自然科学基金项目(2012MS0706, 2013MS0709);内蒙古自治区高等学校科学研究项目(No.NJZY12058,NJZY13104);内蒙古工业大学科
作者 : 姜海军1,2,刘曙光1,闫长旺1,张 菊1
单位 : 1.内蒙古工业大学矿业学院,呼和浩特 010051;2.中国矿业大学矿业工程学院,徐州 221116

姜海军1,2,刘曙光1,闫长旺1,张 菊1

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要: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。

Abstract: The uniaxial compression property of polyvinyl alcohol fiber reinforced cementitious composites (PVA-FRCCs) with steel reinforcement is analyzed. The stress-strain curves are obtained, the compressive parameters such as peak stress, average strain at peak stress, elastic modulus are calculated, and the effects of fiber volume fraction and admixtures (fly ash and silica fume) on the above parameters are studied. In addition, by comparing the experimental results with existing models, a nonlinear constitutive models for describing stress-strain curves is achieved. 

关键词:
钢筋约束;聚乙烯醇纤维;水泥基复合材料;单轴受压;应力-应变曲线
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(1)纤维体积掺量一定时,相对与普通SF系列PVA-FRCCs, 硅灰增加了立方体试件的抗压强度和棱柱体试件的峰值应力。当纤维体积掺量为0~1%时,粉煤灰增加了立方体抗压强度;而当纤维体积掺量在1%~2%范围内时,粉煤灰的掺入使PVA-FRCCs的立方体抗压强度降低。对于所有的三种复合材料,共同特点是随着纤维体积掺量的增加,试件强度几乎呈线性降低。通过对有限数据的回归分析,分别给出了立方体抗压强度和棱柱体试件峰值应力与纤维体积掺量之间的数学关系。
(2)对于给定的纤维体积掺量,相对与普通的SF系列PVA-FRCCs,粉煤灰的掺入减少了棱柱体试件的峰值应变,而硅灰的掺入对峰值应变的减小程度更大。当纤维体积掺量由0.5%增加到2%,SF系列峰值应变几乎没有变化,而掺粉煤灰的SAF系列和硅灰的SGF系列峰值应变却随着纤维体积掺量的增加而降低。
(3)三种不同基材(SF、SGF和SAF系列)钢筋约束PVA-FRCCs的弹性模量在11.8~14.4GPa之间,三者的弹性模量比较接近。纤维体积掺量与弹性模量之间没有明显的关系。
(4)基于对三种常用的用来描述应力-应变曲线数值模型的讨论,本文采用两个数值模型分别描述PVA-FRCCs单轴受压应力-应变曲线的上升段和下降段,通过对比发现与试验数据拟合较好。
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