应变硬化水泥基复合材料柱偏压性能研究

ECC是一种具有假应变硬化特性和多裂缝开展机制的高性能纤维增强水泥基复合材料。将ECC替代混凝土用于建筑结构能有效避免因混凝土脆性导致的开裂和耐久性问题。对8根不同配筋率柱构件进行了偏心受压力学性能试验。结果表明,在同等条件下,偏心水平很高时,钢筋增强ECC(R/ECC)柱比钢筋混凝土(RC)柱具有更高承载力、延性、裂缝控制能力和损伤容限能力,且RC柱最终出现了明显的基体剥落现象,R/ECC柱由于纤维桥联作用始终未出现ECC剥落现象。RC柱的裂缝宽度在极限荷载时达到了2 mm。相比之下,R/ECC柱的最大裂缝宽度基本维持在60μm。在试验研究基础上提出了理论计算模型,和试验结果对比吻合良好。最后,通过参数分析,对比了RC柱与R/ECC柱的受压承载力-受弯承载力(N_u-M_u)相关曲线。     

钢筋增强ECC柱偏心受压力学性能研究

为进一步研究钢筋与ECC的共同工作性能,对钢筋增强ECC柱偏心受压力学性能进行了研究。首先,提出ECC材料简化本构模型,采用数值积分法对构件在偏心受压状态下的力学性能进行分析。理论结果与试验结果吻合良好,验证了该方法的可靠性。其次,基于该方法分析了不同配筋率、偏心距及ECC抗压强度等参数对构件在偏心受压时力学性能的影响。最后,对R/ECC柱和钢筋混凝土(RC)柱的承载力Nu-Mu关系曲线进行了对比分析,R/ECC柱承载力Nu-Mu关系曲线更加饱满。