复合材料学报

作者：刘新荣, 陈鹏, 邓志云, 梁宁慧, 谢应坤,

关键词：聚丙烯纤维, 钢筋/混凝土管节, 三点试验, 受力性能, 数值模拟,

顶管施工中钢筋/混凝土管节存在开裂现象，严重影响工程质量与后续营运。鉴于聚丙烯纤维具有改善混凝土抗拉、抗裂性能的作用，本文采用2种聚丙烯细纤维和1种聚丙烯粗纤维，设计了无纤维、单掺粗纤维及混掺三种尺度纤维的3组钢筋/混凝土管试件，进行了三点试验，对比分析管节的开裂破坏形态、荷载挠度曲线和开裂延性指标。并建立纤维混凝土管节三点试验的有限元模型，进一步探究聚丙烯纤维掺量对钢筋/混凝土管节受力性能的影响规律。结果表明，聚丙烯粗纤维可提高混凝土管的抗裂与承载能力，聚丙烯粗、细纤维的协同作用使管达到更高的使用和极限强度。相比无纤维管，混掺多尺度纤维提升管的使用强度和极限强度分别为28.7%和36.4%。此外，数值模拟合理地预测了纤维/混凝土管节的荷载挠度响应，并针对混凝土管节的极限强度值，得到单掺和混掺聚丙烯纤维时粗纤维的最佳掺量。

来源：2021年第12期

《复合材料学报》期刊编辑部

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