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钢纤维混凝土韧性指数评价方法对比研究
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  • 发布时间:2021-09-13
资料介绍

钢纤维混凝土韧性指数评价方法对比研究
卫明山 李利莎 郑全平 丁巧爱
(1总参工程兵科研三所 洛阳471023;2太原理工大学030024)
[提要】综合分析了国内外几种常用的评价钢纤维混凝土韧性指数的定义及其计算方法,推导并分析了各种
韧性指数计算公式的物理含义。通过钢纤维混凝土标准受弯试件挠度试验结果的计算对比分析,指出各种计
算方法的优缺点及适用范围,给出了实际工程中的使用建议。
[关键词】 钢纤维混凝土韧性指数对比研究
Comparative Study of Evaluate Method for Tough/less Factor of Steel Fiber Reinforced Concrete(SFRC)/Wei
Mingshan , Li Lisha2
, Zheng Quanping ,Ding Qiaoai (1 The Third Engineer Scientific Research Institute of the
Headquaaers of the General Staff,Luoyang 471023,China;2 Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China)
Abstract:Several definitions and calculation methods of evaluation adopted widely to toughness factor of Steel Fiber Reinforced
Concrete(SFRC)were summarized,various toughness factor calculation expressions’physics meaning were deduced and
analyzed.Though the contrast and analysis of results of SFRC standard member in bending flexibility test,many calculation
methods’merits and drawbacks and scope of application were pointed out,performance suggestions in practice engineering
were offered.
Keywords:SFRC;toughness factor;comparative study
0 引言
评价钢纤维混凝土的弯曲韧性,目前还没有统一
的标准和方法u’ 。近年来各国主要学术机构相继提
出了自己的标准和评价方法,有代表性的有美国混凝
土协会(ACI)544委员会(弯曲韧性指数 .,.)、美国材
料与试验协会(ASTM)C1018(韧性指数法)、日本土木
工程协会标准JSCE G552、日本混凝土协会标准JCI SF4
(同JSCE G552标准一致)、中国工程建设标准协会标
准CECS13:89等。这些方法可以大致可分为能量法、
能量比值法、特征点法、强度法。通过钢纤维混凝土标
准试件抗折试验结果的计算对比,综合分析了这些方
法的优缺点及适用范围,给出了实际工程应用中的合
理建议。
l 韧性指数评价方法综述
美国混凝土协会(ACI)544委员会提出的钢纤维混
凝土试件弯曲韧性指数 .,._3 的计算原理如图1所
示。其中A为初裂点, 为初裂点挠度, , 为给定的
特征挠度, 】b=1/160。由于该方法规定的标准试件尺
寸为100×100×350,故此时特征挠度 】b=//160=
1.875 1.9mm。TI为OAB 区域面积, 为ABDC区
域面积。定义韧性指数 .,为跨中挠度为 。 时变形
能与跨中挠度为 时变形能之比:
. ,.= Tl+ / l (1)
美国材料与试验协会(ASTM)C1018韧性指数法l4
90
图1 ACI544计算图 图2 ASTM C1018韧性指数计算图
的计算原理如图2所示。其中A为初裂点, 为初裂
点挠度,OD,OF,OH 分别为3 ,5.5 和1O.5 。以
335, ,10.53之前的荷载.挠度曲线下面积分别与 时
荷载.挠度曲线下面积的比值定义韧性指数,对应地用
,5,,l0,,20表示,即
鲁’,l。:鲁’,20:鲁 (2)
式中 l, , .5 ,Tlo
.s分别为区域OAB,0ACD,OAEF,
OAGH的面积。,5,,l0,,20实际上也是一种变形能量比
值。该方法规定的标准试件尺寸也是100×100×350。
日本的JSCE G552标准_5.6 J提出的弯曲韧性指数
的计算原理如图3所示。设 为试件加载至跨中挠度
lb=//150(Z:450时, =3;Z=300时, :2)时的
平均荷载,则直线AB下面积等于挠度 l 时的荷载.挠
度曲线下的面积 为

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