张伟[1]2002年在《纲纤维混凝土在隧道工程中的应用》文中研究表明本文结合工程实例，对钢纤维混凝土的特性、设计、施工、质量检测及其在隧道工程中的应用进行了论述。 论文介绍了钢纤维混凝土的概念、意义和其在隧道工程中应用的研究与前景。并根据隧道工程施工的特点，以喷射钢纤维混凝土为主要研究对象，采用理论分析和试验相结合的方式，详细阐述了钢纤维混凝土的支护机理和支护特性。同时，论述了钢纤维混凝土在隧道工程中设计、生产和施工的基本方法。进而，介绍了隧道工程中钢纤维混凝土的质量检测。最后通过西康线高碥沟隧道采用钢纤维混凝土作为隧道永久衬砌的成功事例，系统介绍了在隧道工程中，喷射钢纤维混凝土的设计和施工技术。 通过试验和理论分析，论文认为喷射钢纤维混凝土的抗弯、抗拉、拉压强度都大幅度提高，克服了普通混凝土脆性大，抗裂性差的致命弱点；同时，钢纤维的掺入也使混凝土的破坏形式得到改善，使得其破坏由弹性变成弹塑性；另外，钢纤维混凝土吸收较大变形能的优越性能提高了其支护效果；同时，断裂韧度的成倍增长使喷射钢纤维混凝土支护的阻裂能力得以增强；最后，喷射钢纤维混凝土支护具有较高的残余强度，这对提高支护的安全性和支护破坏后的修补都是有益的。论文认为，钢纤维混凝土对隧道工程的安全、快速掘进进行了一次变革，具有广阔的发展前景。
宋卫民[2]2013年在《隧道二衬纤维混凝土防渗抗裂性能研究》文中研究表明在世界范围内,隧道二衬混凝土的开裂和渗漏水是影响隧道安全运营最严重的病害。隧道二衬混凝土开裂和渗漏水引起地下水对隧道二衬混凝土的侵蚀破坏及冻融破坏,增加洞内湿度,降低风机、灯具等器械的工作效率,降低隧道二衬结构的可靠度。基于以上问题,本文在已有混凝土配合比的基础上在混凝土中掺加钢纤维、碳纤维等材料研究隧道二衬纤维混凝土防渗抗裂性能,对混凝土工作性能、基本力学性能、本构关系、抗冲击性能以及抗渗性能进行了研究。主要成果如下：1.对隧道二衬结构进行有限元分析,考虑围岩应力对混凝土二衬结构受力的影响并分析了隧道二衬混凝土开裂机理及裂缝防治措施,指出纤维混凝土是解决隧道二衬开裂和渗漏的一条途径。2.单掺钢纤维、碳纤维能够提高混凝土立方体抗压强度、抗折强度、轴心抗压强度和劈裂强度,并且随着纤维掺量的增加,各强度逐渐增加；钢纤维和碳纤维具有协同作用,双掺对力学性能的改善更好,利用matlab编程建立了各强度指标与钢纤维、碳纤维掺量之间的叁维线性关系。3.钢纤维混凝土弹性模量随着钢纤维掺量的增加而增加,碳纤维对混凝土弹性模量的影响不明显；混凝土峰值应变随着钢纤维、碳纤维掺量的增加而增加,纤维混杂时增长幅度更大,峰值应变与钢纤维掺量、碳纤维掺量之间满足叁维线性关系；单掺钢纤维、碳纤维能够提高混凝土抗压韧度,纤维双掺比单掺更能提高混凝土抗压韧度；纤维对混凝土抗压韧度的改善主要体现在对峰值后抗压韧度的提高上；建立了基于过镇海模型以及CEB-FIP模型的隧道二衬纤维混凝土轴压应力-应变全曲线方程。4.通过ACI混凝土冲击试验方法研究了纤维混凝土抗冲击性能,试验结果表明随着钢纤维、碳纤维掺量提高,混凝土开裂前韧性和开裂后韧性均得到了提高；双掺纤维表现出对抗冲击性能更好的改善作用；纤维对混凝土抗冲击韧性的提高主要体现在开裂后混凝土的韧性提高上；引入纤维混杂效应系数,双掺钢纤维和碳纤维具有正混杂效应；基于混凝土断裂力学理论分析了混凝土开裂机理和纤维混杂对裂纹开裂的抑制机理；纤维混凝土冲击韧性和抗压韧度具有较好的相关性。5.隧道二衬纤维混凝土抗渗试验结果表明：钢纤维或碳纤维能够有效改善混凝土的抗渗性能；双掺钢纤维和碳纤维对混凝土抗渗性能的改善效果更好。
黄杰[3]2012年在《混杂纤维混凝土力学性能及抗渗性能试验研究》文中研究说明混凝土是目前应用最普遍的建筑材料，但是混凝土易开裂、抗拉强度较低等一系列的缺点导致了混凝土在使用过程中出现开裂、渗水等现象，严重地影响了混凝土力学性能以及耐久性能。由于加入纤维可以改善混凝土的力学性能以及耐久性能，纤维混凝土得到工程研究人员的重视。混凝土是多相的复合材料，掺入某种单一纤维时，改善了混凝土的某些性能。但是这种性能的提高只是单一层次的，但并没有改善混凝土的整体性能，这就是其局限性所在。如果想提高混凝土的整体性能，所加入的纤维也可是多层次的，这就形成了混杂纤维混凝土。本文主要针对在混凝土中加入纤维可以改善混凝土力学性能以及抗渗性能这一目标，通过对不同类型的混凝土进行试验研究和理论分析，结合各种多方面因素考虑，研究掺入不同类型的纤维来改善混凝土的力学性能以及抗渗性能效果，探讨了不同纤维对混凝土各种性能的增强机理。研究所得出的主要结论如下：（1）在混凝土中掺入纤维后，混凝土拌合物的坍落度下降，有的下降的程度较大，有的下降的程度较小。钢纤维对坍落度的影响要比聚丙烯纤维影响要显着。因为钢纤维对混凝土集料起到承托的作用。混凝土坍落度的大小受到钢纤维与聚丙烯纤维两个因素的影响，结合这两个因素的变量，混凝土坍落度回归方程为：Z=64.93-535875.44X~(2.45)-15011.36Y~(1.34)-61177400.00X~(2.45)Y~(1.34)。其中，X为钢纤维的掺量值，Y为聚丙烯纤维的掺量值。（2）通过混杂效应和极差分析，聚丙烯纤维对混凝土抗压强度的影响要比钢纤维显着，混凝土抗压强度的大小受到钢纤维与聚丙烯纤维两个因素的影响，结合这两个因素的变量，混凝土抗压强度回归方程为：Z=(33.13-1767.50X+23355.79Y-6935500Y~2+251581000Y~3)/(1-62.20X-151.44X~2+46554.33X~3+687.24Y-168731.86Y~2)。其中，X为钢纤维的掺量值，Y为聚丙烯纤维的掺量值。（3）通过对混杂纤维混凝土进行抗渗性能研究发现，聚丙烯纤维的掺量对混凝土抗渗性能影响较为明显，随着聚丙烯纤维掺量的增加，混杂纤维混凝土的抗渗性能逐渐提高。钢纤维对混凝土抗渗性能也有一定影响，表现为随着纲纤维掺量的增加，混杂纤维混凝土的抗渗性能有所提高，但较素混凝土提高效果不显着。混杂纤维对混凝土基体抗渗性能的影响是正混杂效应与负混杂效应博弈的过程，应合理控制混杂纤维的体积掺量，推荐体积掺量为0.5%钢纤维与0.3%聚丙烯纤维混杂混凝土抗性性能为佳。（4）通过对纤维混凝土隧道衬砌在水压力作用下的渗透性能的研究，通过测得应变研究发现在混凝土中掺入纤维提高了其变形性能。混凝土的应变与水压力成线性关系。通过试验发现，在现有的试验的水压力情况下，混凝土材料处于弹性阶段，通过观察渗水现象不能体现出钢纤维对混凝土内部裂缝的抑制作用。
范玲玲[4]2002年在《钢纤维混凝土韧性试验研究》文中认为钢纤维混凝土是一种新型建筑材料，以其突出的力学性能、简便的施工工艺、显着的经济效益日益受到工程各界的重视。本文围绕异型钢纤维增韧性能做了如下研究工作： ◆分析了钢纤维增强、增韧机理理论(复合材料理论、纤维间距理论以及界面粘结理论)在钢纤维混凝土受力变形状态下使用的范围。并综合叁种理论，分析钢纤维受力破坏时钢纤维对混凝土的变形特征和破坏规律的影响。分析结果认为，钢纤维对混凝土的作用突出表现在对基体混凝土裂后韧性性能的改善； ◆系统分析了现有钢纤维混凝土韧性评价方法研究成果，总结出普遍存在的不足及局限性，给出建立钢纤维混凝土韧性指标评价方法所应依循的原则。在此基础之上，建立了以断裂力学为理论基础的钢纤维韧性评测方法——断裂～CMOD韧度指数法； ◆提出钢纤维混凝土强韧双重指标概念。初步给出建立钢纤维混凝土增强、增韧统一理论计算公式思想，为钢纤维混凝土强韧双重指标在设计、选用钢纤维混凝土中的应用打下基础； ◆针对不同种类异形钢纤维进行了弯曲韧性、断裂韧性、立方体抗压强度等试验。在试验的基础上，分析了纤维种类对钢纤维混凝土增强、增韧性能的影响； ◆运用断裂～CMOD韧度法、《钢纤维混凝土试验方法标准》CECS 13:89推荐的弯曲韧性指数评价方法和美国ASTM C1018-89标准推荐的韧度设计值 分析本文中的试验结果。对比二者与钢纤维特征参数的相关性，证明断裂～CMOD韧度法比韧性评价指标更适用于不同种类钢纤维混凝土之间增韧性能的比较分析；
林涛[5]2002年在《钢筋钢纤维高强混凝土梁抗弯性能的试验研究》文中研究表明钢纤维高强混凝土是综合了钢纤维混凝土和高强混凝土优点的一种新型材料，较普通混凝土具有改善构件的刚度和延性、提高抗裂度、耐久性等优点。针对修订《纲纤维混凝土设计与施工规程》，本文着重在钢纤维高强混凝土梁的抗弯结构性能方面进行了研究，做了如下工作： 1．对现有的普通钢纤维混凝土基本理论和计算方法进行阐述和总结，并针对钢纤维高强混凝土的特殊性提出适合它的计算理论。 2．研究影响钢纤维高强混凝土梁抗弯极限承载力的各种因素，并对其主要影响因素——纤维特征参数和高强混凝土的基体强度进行分析，建立适合钢纤维高强混凝土受弯构件承载力的计算公式。 3．研究影响钢纤维高强混凝土梁初裂荷载的各种因素，并着重分析纤维特征参数的改变及混凝土强度提高所产生的影响，提出适合钢纤维高强混凝土受弯构件初裂荷载的计算公式。 4．研究影响钢纤维高强混凝土梁在正常使用极限状态下裂缝宽度的各种因素，针对各个品种的钢纤维及高强混凝土修正原有钢筋钢纤维混凝土构件正常使用极限状态下裂缝宽度验算公式。 5．分析试验中构件变形现象，对钢筋钢纤维高强混凝土受弯构件的短期刚度进行分析，同时分析影响构件延性的各种因素，提出一种适合钢纤维高强混凝土梁曲率的计算公式。
李春潮[6]2019年在《隧道施工风险评估关键技术研究》文中研究说明施工技术、施工环境以及施工设备是隧道施工中的主要安全风险因素。文章立足于上述风险因素,从梯阶层级搭建、风险因素的权重核算及层级因素排序等方面,研究了隧道施工的安全风险评估关键技术,并结合工程案例,验证所研究的技术是否满足隧道施工安全风险评估要求。
王靖荣, 陈有亮, 傅喻[7]2019年在《冻融环境下不同预制裂缝混凝土断裂性能研究》文中指出对不同相对切口深度的预裂缝混凝土试件进行冻融循环试验,循环次数分别为0、25、50、75、100次。对冻融循环后的试件进行叁点弯曲试验,观察试件的表观变化,并利用扫描电子显微镜和立体显微镜观察试件裂缝的情况。分别从宏观力学性能、损伤劣化规律、细微观结构等方面对冻融环境下混凝土断裂力学性能进行研究,并根据混凝土的损伤理论,定义了混凝土基于微缺陷及动弹性模量的损伤变量。结果表明:混凝土冻融循环损伤是初始缺陷发展、劣化并累积的过程;混凝土断裂韧度与初始裂缝相对深度无关,与抗弯强度具有良好的线性相关性。
参考文献：
[1]. 纲纤维混凝土在隧道工程中的应用[D]. 张伟. 西南交通大学. 2002
[2]. 隧道二衬纤维混凝土防渗抗裂性能研究[D]. 宋卫民. 中南大学. 2013
[3]. 混杂纤维混凝土力学性能及抗渗性能试验研究[D]. 黄杰. 武汉工业学院. 2012
[4]. 钢纤维混凝土韧性试验研究[D]. 范玲玲. 河北工业大学. 2002
[5]. 钢筋钢纤维高强混凝土梁抗弯性能的试验研究[D]. 林涛. 大连理工大学. 2002
[6]. 隧道施工风险评估关键技术研究[J]. 李春潮. 西部交通科技. 2019
[7]. 冻融环境下不同预制裂缝混凝土断裂性能研究[J]. 王靖荣, 陈有亮, 傅喻. 水资源与水工程学报. 2019