高性能纤维混凝土在工程结构中的应用
高性能纤维混凝土在工程结构中的应用
摘要：本文主要介绍了现阶段结构工程建设中最新发展起来的的一类改善材料―高性能纤维混凝土。概述其进展和不同类型的高性能纤维混凝土的特点，针对在结构工程中的应用和试验得到不同类型的高性能纤维混凝土的特点
及存在的缺陷并提出改善的建议，为未来混凝土材料的发展特别是高性能混凝土提供方向。
关键词：高性能；纤维混凝土；结构
Abstract：This paper mainly introduced a kind of newly developed and improved materials of high performance fiber concrete in the present structural engineering. Summary its progress and the characteristics of different types of high performance fiber concrete，and analysis the application in structural engineering which can get the flaws of the different types of high performance fiber concrete then put forward the improvement suggestions，so that provides direction for the development of concrete material，especially high performance concrete in the future.
Keywords：high-performance；fiber concrete；structure
1 前言
合成材料改进的高性能混凝土材料是现今工程结构中应用最广泛的一种的建筑材料，在水利和土木行业占有极重的分量。我国正处于改革转型的重要时期，“十二五”计划的提出对我国工程建设提出了新的要求，作为工程建设的基础―水泥材料已经作为一个专项列入了发展规划，发展绿色环保，多功能，高品质的工程材料将成为未来的发展方向。由于普通混凝土存在强度低，易脆性破坏等特点，1950年左右高强混凝土开始被工程采用，但其抗裂性能比较差，且耐高温性能差，引发了新一轮的水泥混凝土复合材料的研究热潮，科学研究表明在混凝土中掺入纤维可以有效降低混凝土的高温易爆特点并改善裂缝的发展。
纤维混凝土是指掺有离散状的纤维（或其它形状）的普通水泥砂浆或混凝土的增强型复合材料[1]。高性能则不仅仅掺入了纤维，更是添加了硅灰和粉煤灰等使混凝土的强度大幅提高的同时也解决了其脆性问题，纤维材料的不同将直接决定复合材料的工作性能。
2 高性能纤维混凝土
高性能纤维混凝土作为一种新型的高性能复合增强材料在不断发展，形成了以下几种极具优势的新型高性能纤维混凝土材料。
2.1 钢纤维混凝土
钢纤维混凝土（简称SFRC）是在普通混凝土中掺入少
量低碳钢、不锈钢和玻璃钢的纤维后形成的一种比较均匀而多向配筋的混凝土[2]。钢纤维混凝土对抗弯、抗剪、抗扭强度等有明显的改善作用。钢纤维混凝土的延性比素混凝土高很多，在裂缝发展的过程中不会突然断裂。由于钢纤维约束裂缝的发展，在一定程度上抑制了碳化作用，同时钢纤维面积大对于采取保护措施的结构构件效果比普通钢筋混泥土
要明显，因此其耐久性提高较普通钢筋混凝土好。钢纤维本身不耐腐蚀，因而特殊环境下要采取保护措施。
多用于水利大坝、机场道路、桥梁、公路以及高层结构和地下工程等方面作为承重和面板结构。大型水利设施葛洲坝的泄水闸门采用了钢纤维混凝土。我国江苏石舀港码头的轨道梁工程中也使用了钢纤维混凝土。钢纤维混凝土随着施工工艺的发展，在结构加固上由于喷射技术的引进也有着重要作用。
2.2 碳纤维混凝土
高性能碳纤维混凝土主要是指将碳纤维加入到轻集料
组成的水泥混凝土基体中制成的增强混凝土基复合材料。我国于2003年开始使用的《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》成为今后碳纤维加固工程的行业规范[3]。
碳纤维混凝土中加入碳纤维，可以显著提高抗拉、抗压、冲击韧性，改善混凝土的干缩性能，提高混凝土的耐久性，相比钢纤维更耐腐蚀。碳纤维具有较高的热传导系数，因此
把碳纤维混凝土作为火灾易发区的监控传递载体。碳素纤维混凝土具有良好的导电性能，其电阻率与温度以及压力有相关性。由于碳纤维混凝土是一种复杂的复合材料，其作用机理比较复杂，现阶段研究得到的温敏和压敏特性规律并不能大范围适用。
由于其具有温敏和热敏效应，长用于重要需要监控的结构中如桥梁、大坝、隧道、特殊环境中的结构物。广州番禺龙湾大桥的加固，使碳纤维混凝土布与混凝土达到固化，增加钢筋混凝土的强度，改善结构的受力状态。如今也有学者开始利用碳纤维混凝土的智能效果，用来调控温度，减轻温度引起的裂缝以及应力集中。
2.3 玻璃纤维混凝土
玻璃纤维与混凝土的粘结性比钢纤维效果好，玻璃纤维可以很细，几乎能与混凝土成一个整体。提高了普通钢筋混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击性，抗压性能提高有限。玻璃纤维混凝土，形成的高性能混凝土，其制作材料简单，取材方便。玻璃纤维混凝土的废物特别适合于循环处理。但玻璃纤维混凝土对裂缝的约束有限，其延性的增强明显低于前两种类型的纤维混凝土。但其对早期混凝土干缩裂缝无明显抑制作用。
高性能玻璃纤维混凝土主要应用于非承重构件。淮南田集电厂专用线范围内袁庄路下穿铁路，立交桥箱顶面采用玻
璃纤维混凝土，该工程施工玻璃纤维均匀分布在混凝土中，易于施工，可成型各种形状的制品，防干缩性裂缝较好[4]。
2.4 矿物纤维混凝土
矿物纤维混凝土主要是指采用矿物原材料制成的纤维
状与混凝土混合成的复合材料。例如，玄武岩纤维是指由纯天然玄武岩矿石经高温熔融后，通过铂锗合金拉丝漏板制成，其原材料主要采自于火山矿物，因此其性能稳定，抗高温，耐腐蚀。矿物纤维混凝土中除玄武岩纤维还出现了一种新型―水镁石矿物纤维混凝土，水镁石纤维具有优良的力学性能、抗碱性能、水分散性能及环境安全性，与水泥具有很好的相容性和结合强度[5]。经研究表明玄武岩纤维可能在混凝土内形成通道，降低其抗渗性能。但其对于高强混凝土的抗压强度提高并不明显。
玄武岩纤维不需要特殊添加与混凝土有很好的相容性，可广泛应用于消防建筑、桥梁、机场道路及公路等军工民用领域以及水利设施中的建筑、加固修复，以及处于恶劣环境中的工程结构。湖南省宁道高速公路路面采用玄武岩纤维加入混凝土中制约普通混凝土干缩时容易发生的裂缝[6]。
2.5 有机合成纤维混凝土
有机合成纤维，主要是指一些聚合物类似塑料之类的纤维化合物。主要用来提高混凝土的韧性和延性以及水工防渗。最新发展起来的具有广阔前景的是聚乙烯醇纤维混凝
土。PV A纤维具有良好的亲水性和分散性能，能比较均匀地分散在混凝土中，因此方便施工，但其耐高温性能差。
欧美以及日本等国已开始在路面、桥面、隧道、水电站、机场以及建筑墙体中使用，并用于结构修复和加固。由于水利大坝容易出现劈裂破坏，PVA纤维混凝土的抗劈拉效果好，因此在修筑心墙是采用PV A纤维混凝土能增加结构的安全性。位于京杭运河的大王庙至淮安段的皂河三线船闸，其闸室墙体采用具有高强度和高弹性模量的聚乙烯醇纤维混
凝土，以减小由于多变截面，大体积易水化热和不均匀沉降产生的开裂，以及营运期间的外界冲击荷载等，这是聚乙烯醇纤维混凝土在水利工程中的一成功应用，经过一年多的营运证实到达了设计要求[7]。
3 建议及展望
纤维的加入改善了混凝土易脆性开裂等的缺陷，并在不同方面增强了混凝土的力学性能。水泥的制作容易产生污染，在绿色环保环保的要求下，工程材料势必向高性能发展，因而纤维混凝土作为一种新型复合材料结合高性能混凝土
在工程结构中具有较高的发展潜力。通过对其发展现状的分析，结合工程结构以及环境的需要，高性能纤维混凝土的发展需要考虑以下几个问题：
1.高性能纤维混凝土的力学及破坏机理的研究。如何得到纤维混凝土的准确的破坏机理以及设计准则是使用高性
能纤维混凝土的前提。
2.多种纤维的混合使用。纤维品种较多，各自具有其优势，如何将几种纤维的优势合并，已有学者将两种纤维混杂在一起形成复杂纤维混凝土，但力学性质还不稳定，构造复合稳定的高性能纤维混凝土是发展的趋势。
3.提高其经济效益。纤维混凝土虽然能提高混凝土的力学性能，但其造价较高，因此许多工程结构仍使用普通钢筋混凝土，如何降低纤维混凝土的单价是其广泛应用的一个重要因素。
4.纤维混凝土材料的回收利用。高性能纤维混凝土的基料仍是混凝土，工程建设需要大量的水泥，水泥的制作对环境影响很大。已有针对再生骨料的研究，对废旧混凝土进行二次利用，但再生混凝土性质不稳定。高性能纤维混凝土绿色可持续化发展势必与再生混凝土联系起来，因此研究再生混凝土并应用在纤维混凝土中是发展高性能纤维混凝土的
最终选择。
参考文献
[1] 关于钢纤维混凝土的一般说明[J]. 国外桥梁. 1977（02）：33-35.
[2] 白振鑫. 关于钢纤维混凝土的探讨[J]. 河南建材. 2011（02）：130-131.
[3] CN-CECS.碳纤维片材加固混凝土结构技术规程[S]，
2003.
[4] 李方敏. 玻璃纤维混凝土在工程中的应用[J]. 武汉大学学报（工学版）. 2007（S1）：504-506.
[5] 赵崇阳. 水镁石纤维增强水泥混凝土应用研究[D]. 长安大学，2005.
[6] 孙潇潇. 玄武岩纤维贫混凝土基层材料与工程应用研究[D]. 长沙理工大学，2012.
[7] 王东英，李思胜，秦鸿根，等. 船闸闸室墙纤维混凝土的应用[J]. 建筑技术. 2011（02）：138-140.
作者简介：
邹颖（1990-），女，湖南常德，重庆交通大学硕士研究生，主要从事水工结构设计及健康诊断工作。
纤维混凝土施工新技术应用总结
纤维混凝土技术 .1工程概况 本工程地下一层，筏板浇筑厚度为800mm，局部下沉承台1200mm，外墙厚度为300mm 。地下室混凝土用量约为8500m3。根据现场实际施工的特性及其混凝土构件本身的结构性质，地下室抗渗混凝土极易形成结构裂缝而造成渗水。从抗渗混凝土原材料自身特性上进行改良是抗渗混凝土防止裂缝的一项重要措施之一。本工程采用纤维混凝土应用技术，在混凝土原材料中掺入每立方米0.8kg 聚丙烯微细纤维以增强混凝土的抗裂能力，满足地下混凝土结构抗渗要求。 .2聚丙烯纤维混凝土简介 对聚丙烯纤维的认识 聚丙烯纤维是一种以聚丙烯为主要原料，以独特生产工艺制造的高强度束桩单丝纤维。 聚丙烯纤维束 聚丙烯纤维的物化性能参数 原料成分聚丙烯纤维类型束状单丝 当量直径15~45 比重0.91~0.93g/cm3 长度3~40mm 颜色自然色 抗拉强度＞500MP 断裂延伸率10~40% 弹性模量≥385MPa 熔点160~180℃ 耐酸碱性（强力保持率）≥94.4% 吸水率无 热传导性低 .3纤维混凝土工作原理 在混凝土内掺入聚丙烯纤维，聚丙烯纤维与水泥集料有极强的结合力，可以迅速而轻易地与混凝土材料混合，分布均匀；同时由于细微，故比表面积大，0.8kg 聚丙烯纤维分布在1m3的混凝土中，则可使每立方米混凝土中就有2000~3000万根纤维不定向分布在其中，故能在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系。当微裂缝在细裂缝发展的过程中，必然碰到多条不同向的微纤维，由于遭到纤维的阻
挡，消耗了能量，难以进一步发展。因此，聚丙烯纤维可以有效地抑制混凝土早期干缩微裂的产生和发展，极大地减少了混凝土收缩裂缝。从宏观上解释，就是微纤维分散了混凝土的定向拉应力，从而达到抗裂的效果。聚丙烯纤维混凝土的施工与常规混凝土基本相同，但聚丙烯纤维混凝土在相同配合下，坍落度比普通混凝土降低30%左右，且泌水速度降低，故要进行二次振捣，收面作业应适当加强。拌合物试验内容为纤维对拌合物的含气量、坍落度随时间变化特性、初凝和终凝时间以及泌水速度等的影响。试验结果表明，聚丙烯纤维的掺入对混凝土含气量无影响：掺入纤维后，混凝土初凝提前1~1.5h，终凝也略有提前，同时，聚丙烯纤维的掺入减少了塑性混凝土表面的析水，表现为泌水率下降，泌水推迟20min开始，提早30min结束。与普通混凝土一样，聚丙烯纤维混凝土在拌和后坍落度随时间有所减少，特别在0.5h后，损失速度加快。 1.提高混凝土抗裂性能 混凝土裂缝主要发生在混凝土硬化前，此阶段由于水分的蒸发转移，因而引起混凝土内部塑性裂缝的产生。掺入聚丙烯工程纤维后，在混凝土内部形成一种均匀三维不定向分布的支撑体系，延缓和阻止早期混凝土塑性裂缝的发生和发展，因此起到更为有效的抗裂效果。 2.提高混凝土的抗渗性能 混凝土掺入少量纤维后，抑制了早期干缩裂缝及离析裂缝的产生和发展。使混凝土空隙率大大降低，从而使混凝土抗渗能力大幅度提高，起到很好的抗渗效果。 .4纤维混凝土施工要求 根据工程结构设计对各部位混凝土强度等级的不同要求，对商品混凝土供应商提出试配的要求，商品混凝土供应商根据所选用的水泥品种、砂石级配、含泥量和外加剂等进行混凝土试配，得出优化配合比。 1.混凝土原材料要求 1）水泥 （1）水泥品种：选用强度等级为P.0 42.5的普通硅酸盐水泥，不得采用立窑生产的水泥。在满足混凝土强度的前提下，尽量采用低标号、低细度、少用量；对于控制混凝土的收缩、减小水化热具有很大的作用。
纤维混凝土技术模板
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) 三、聚丙烯纤维混凝土简介 (1) 五、施工部署 (4) 六、施工准备 (6) 七、混凝土浇筑工作安排 (8) 八、聚丙烯纤维混凝土施工及养护 (9) 九、安全文明及环境保护施工措施 (11)
1编制依据 1.1施工合同； 1.2中国建筑设计研究院设计的本工程施工图纸 1.3依据的主要施工及验收规范及图集： 2.工程概况2.1工程总体概况 奥林匹克公园瞭望塔工程，占地面积6500川左右，总建筑面积为17976.50〃,其中地下13030 ,地上4946.5 m2,结构形式为高耸
钢结构、框架剪力墙结构。结构自下而上由塔座大厅、塔身、顶部塔楼三部分组成, 结构顶标高246.8m。 塔座大厅为钢筋混凝土框架、剪力墙结构, 屋盖为大跨度钢筋混凝土根部加腋梁结构。塔座大厅最大高度18.5m。 塔身、顶部塔楼为钢结构, 由五个直径与高低各不相同的单塔组成, 分别为1#塔、2#塔、3#塔、4#塔、5#塔。每个单塔均由圆柱状塔身与塔楼树冠形的观景厅、上人的观景平台组成。各塔身之间利用结构伸臂行架设有疏散连接通道。 2.2聚丙烯混凝土工程概况 按设计要求, 大屋面、拱形入口、椭圆形采光筒以及一些上部有覆土要求的 按设计要求, 大屋面、拱形入口、椭圆形采光筒以及一些上部有覆土要求的结 构构件, 不得漏水、渗水和出现大的裂缝的要求。本工程对这些有特殊要求的构件在混凝土中掺入聚丙烯纤维材料, 使其达到设计的要求。 3. 聚丙烯纤维混凝土简介 3.1 对聚丙烯纤维的认识 聚丙烯纤维是一种以聚丙烯为主要原料, 以独特生产工艺制造的高强度束桩单丝纤维 聚丙烯纤维束
混凝土结构设计总说明书
混凝土结构设计总说明 1.总则 1.1本工程按国家现行有效的设计规范、规程及标准进行设计，施工单位除应遵守本说明及各设计图纸详图外，尚应执行现行国家施工规范、规程和工程所在地区主管部门颁布的有关规程及规定，并应在设计图纸通过施工图审查，取得施工许可证后方可施工，不得违规违章施工，确保各阶段施工安全。 1.2本工程位于广东省佛山市高明区，本工程所建的为多层住宅和多层商业,本工程使用的测量高程为黄海高程;±0.000为室内地面标高，相当高程标高1 2.50米。 1.3尺寸单位除注明外，以毫米（mm）为单位，平面角以度（o）分（’）秒（”）表示，标高以米（m）为单位。 2.建筑结构安全等级及设计使用年限 2.1本工程为异形柱结构。 2.2本工程建筑结构的安全等级为二级，结构设计基准期为50年，结构设计使用年限为50年，建筑抗震设防类别为标准设防类，地基基础设计等级为乙级。 3.设计依据 3.1采用国家现行有效的设计规范、规程、统一标准、标准图集、工程建设标准强制性条文及"住房与城乡建设部有关公告"作为不能违反的法规，同时考虑工程所在地区实际情况采用地区性规范。 3.2本工程结构设计遵循的主要标准、规范、规程： （1）国标部分 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 建筑结构荷载规范 GB50009-2012 混凝土结构设计规范 GB50010-2010（2015年版） 砌体结构设计规范 GB50003-2011 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008 建筑抗震设计规范 GB50011-2010（2016年版） 混凝土结构耐久性设计规范 GB/T50476-2008 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 建筑设计防火规范 GB50016-2014 （2）广东省标准部分 建筑地基基础设计规范 DBJ15-31-2003 建筑地基处理技术规范 DBJ15-38-2015 非承重混凝土小型砌块砌体工程技术规程 DBJ/T15-18-97 静压预制混凝土桩基础技术规程 DBJ/T15-94-2013 3.3本工程结构设计采用的计算程序及辅助计算软件名称/软件版本号/编制单位分别为GSSAP；17.0；广东省设计建筑研究院。结构整体计算嵌固部位为地下室顶板层。 3.4本工程岩土工程勘察报告由佛山市顺德区勘察有限公司提供。基础施工时若发现地质实际情况与岩土工程勘察报告与设计要求不符时，须通知设计人员及岩土工程勘察单位技
纤维混凝土
纤维混凝土 1.技术原理 纤维混凝土是指掺加短钢纤维或合成纤维作为增强材料的混凝土，钢纤维的掺入能显著提高混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗疲劳特性及耐久性；合成纤维的掺入可提高混凝土的韧性，特别是可以阻断混凝土内部毛细管通道，因而减少混凝土暴露面的水分蒸发，大大减少混凝土塑性裂缝和干缩裂缝。 2.施工工艺和方法 (1)原材料 1）水泥：钢纤维混凝土应采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥；合成纤维混凝土优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，根据工程需要，选择其他品种水泥； 2）骨料：钢纤维混凝土不得使用海砂，粗骨料最大粒径不宜大于钢纤维长度的2/3；喷射钢纤维混凝土的骨料最大粒径不宜大于10mm； 3）纤维：纤维的长度、长径比、表面性状、截面性能和力学性能等应符合国家有关标准的规定，并根据工程特点和制备混凝土的性能选择不同的纤维。 （2）配合比 纤维混凝土的配合比设计应注意以下几点： 1）钢纤维混凝土中的纤维体积率不宜小于0.35%，当采用抗拉强度不低于1000MPa的高强异形钢纤维时，钢纤维体积率不宜小于0.25%；各类工程钢纤维混凝土的钢纤维体积率选择范围应参照国家与有关标准。控制混凝土早期收缩裂缝的合成纤维体积率宜为0.06%～0.12%。 2）纤维混凝土的最大胶凝材料用量不宜超过550kg/m3；喷射钢纤维混凝土的胶凝材料用量不宜小于380kg/m3。 (3)混凝土制备 纤维混凝土的搅拌应采用强制式搅拌机；宜先将纤维与水泥、矿物掺合料和粗细骨料投入搅拌机干拌60s～90s，而后再加水和外加剂搅拌120～180s，纤维体积率较高或强度等级不低于C50的纤维混凝土宜取搅拌时间范围上限。当混凝土中钢纤维体积率超过1.5%或合成纤维体积率超过0.2%时，宜延长搅拌时间。 3.质量保证措施 (1)纤维要选择合适的掺量，合成纤维会使混凝土强度降低，在同时满足抗裂性能和力学性能的前提下确定掺量，一般积率不超过0.12%。 (2)钢纤维或合成纤维掺量过多时，都会使坍落度损失增加，选择合适的掺量和调整配合比，使纤维的掺入对混凝土工作性不产生负面的影响； (3)纤维混凝土的轴心抗压强度、受压和受拉弹性模量、剪变模量、泊松比、
钢纤维混凝土
钢纤维混凝土 随着国民经济建设和公路交通事业的飞速发展，城市道路和国道干线公路上的车辆荷载及密度越来越大，行驶速度越来越快，致使路面的损坏也日趋严重起来。特别是对损坏的水泥混凝土路面而言，它不仅翻修投资大，且施工周期较长，严重影响交通畅通及行车安全。如用普通水泥混凝土修复路面虽有强度高，板块性好，有一定的抗磨性及承受气象作用的耐久性好等特点，但它的最大缺陷是脆性大、易开裂、抗温性差，路面板块容易受弯折而产生断裂，所以就要求路面面板应有足够的抗弯、抗拉强度和厚度。用钢纤维混凝土修筑路面，就是意将钢纤维均匀地分散于基体混凝土中（与混凝土一起搅拌），并通过分散的钢纤维，减小因荷载在基体混凝土引起的细裂缝端部的应力集中，从而控制混凝土裂缝的扩展，提高整个复合材料的抗裂性。同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结力，因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的纤维上面，使钢纤维混凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用，显着提高了混凝土原有的抗拉、抗弯强度和断裂延伸率。特别是提高了混凝土的韧性和抗冲击性。 实践证明，采用钢纤维混凝土这一新型高强复合材料对路面修理，既可提高路面的抗裂性、抗弯曲、耐冲击和耐疲劳性，而且可改善路面的使用性能，延长使用寿命从而减少老路开挖，对节省工程造价等具有重要的经济效益和社会效益；为提高道路补强与改造提供了良好的途径。 1、基本要求 1.1钢纤维混凝土材料 钢纤维混凝土就是在一般普通混凝土中掺配一定数量的短而细的钢纤维所组成的一种新型高强复合材料。由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的产生，不但具有普通混凝土的优良性能，而且具有良好的抗折、抗冲击、抗疲劳以及收缩率小、韧性好、耐磨耗能力强等特性。可使路面厚度减薄50%以上，缩缝间距可增至15m～30m，不用设胀缝和纵缝。钢纤维混凝土用钢纤维类型有圆直型、熔抽型和剪切型钢纤维。其长度分为各种不同规格，最佳长径比为40～70，截面直径在0.4mm～0.7mm范围内，抗拉强度不低于380mpa.在施工时钢纤维在混凝土中的掺入量为1.0%～2.0%（体积比），但最大掺量不宜超过2.0%。水泥采用425#～525#普通硅酸盐水泥，以保证混合料具有较高的强度和耐磨性能。钢纤维混凝土用的粗骨料最大粒径为钢纤维长度的23.不宜大于20mm.细集料采用中粗砂，平均粒径0.35mm～ 0.45mm，松装密度1.37g/cm3.砂率采用45%～50%。 1.2钢纤维混凝土配合比 钢纤维混凝土混合料配合比的要求首先应使路面厚度减薄，其次是保证钢纤维混凝土有较高的抗弯强度，以满足结构设计对强度等级的要求即抗压强度与抗折强度，以及施工的和易性。钢纤维混凝土配合比设计基本按以下步骤进行。 （1）根据强度设计值以及施工配制强度提高系数，确定试配抗压强度与抗折强度；钢纤维混凝土抗折强度设计值的确定：fftm＝ftm（1+atmpflf/df） 式中fftm――钢纤维混凝土抗折强度设计值；ftm――与钢纤维混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度的素混凝土的抗折强度设计值；atm――钢纤维对抗折强度的影响系数（试验确定）；pf――钢纤维体积率，%；lf/df――钢纤维长径比，当ftm＜6.0n/mm2时，可按表1采用。 （2）根据试配抗压强度计算水灰比；
浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素
浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素 浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素 摘要：由于型钢混凝土具有刚度大，防火、防腐性能好及重量轻、延性好等优点，因此在土木工程中具有广阔的应用前景。从抗震性能来讲，型钢混凝土结构适用于抗震烈度为6度至9度的多层、高层和一般构筑物。本文总结出了影响型钢混凝土结构抗震性能的六大因素：轴压比、剪跨比、型钢含量和型钢形式、 配箍率、混凝土强度、型钢的锚固形式。 关键字：型钢混凝土；轴压比；剪跨比；配箍率；型钢的锚固形式 中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号： 型钢混凝土组合结构是一种优于钢结构和钢筋混凝土结构的新 型结构，它分别继承了钢结构和钢筋混凝土结构的优点，克服了两者的缺点而产生的一种新型结构体系。型钢混凝土结构充分利用钢（抗拉性能好）和混凝土（抗压性能好）的特点，按照最佳几何尺寸，组成最优的组合构件，这种组合构件具有刚度大的特点，与钢结构相比，防火、防腐性能好，具有较大的抗扭和抗倾覆能力，而且，与钢筋混凝土结构相比，具有重量轻，构件延性好，增加净空高度和使用面积，同时缩短施工期，节约模板，特别是在高层和超高层建筑及桥梁结构中使用组合构件，更加体现了它的承载能力高和能克服混凝土结构施工困难的特点。 由于型钢混凝土结构具有上述特点，因此在土木工程中具有广阔的应用前景。从抗震角度来讲，型钢混凝土结构适用于抗震烈度为6度至9度的多层、高层和一般构筑物。 通过实验，总结出了影响型钢混凝土抗震性能的主要因素为： 1、轴压比 实验和工程实践表明，轴压比是影响型钢混凝土偏心受压构件破坏形式、延性、变形能力和抗震性能的最重要因素。当轴压比超过一定限值时，无论配箍率如何提高，框架柱的延性都不能得到明显改善，
结构设计总说明(带图完整版)分解
混凝土结构设计总说明 1.工程概况 1.1 本工程位于xx市xxxxx，总建筑面积约13万平方米，由多栋商铺组成; 主要功能层数高度(m) 结构型式基础类型商铺 4 15.400 框架结构独基、管桩 2.设计依据 2.1 本工程主体结构设计使用年限为50年。 2.2 自然条件：基本风压：0.35kN/m 2(50年重现期);基本雪压:0.45kN/m 2； 抗震设防参数：本工程最大地震影响系数αmax=0.04（第一设防水准）；场地特征周期Tg=0.35秒；场地为可进行建设的一般地段。本工程抗震基本烈度为6 度，场地土类别为Ⅱ类。 2.3 xxx工程有限公司2014.10xxx一期-4号中心岩土工程详细勘察报告书工 程编号：2014-K53 2.4 本工程施工图按初步设计审查批复文件和甲方的书面要求进行设计。 2.5 本工程设计采用的现行国家标准规范规程主要有： 建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001 建筑地基基础设计规范GB50007-2011 建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008 建筑抗震设计规范GB50011-2010 建筑结构荷载规范GB50009-2012 混凝土结构设计规范GB50010-2010 砌体结构设计规范GB50003-2011 地下工程防水技术规范GB50108-2008 工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-2008 建筑桩基技术规范JGJ 94-2008 人民防空地下室设计规范GB50038-2005 多孔砖砌体结构技术规范JGJ137-2001(200 3年局部修订) 混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2013 补充收缩混凝土应用技术规程JGJ/T 178-2009 建筑边坡工程技术规范GB/T50330-2013 工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)2013年版(涉及规范版本更新及修订的应按现行规范执行) 2.6 桩基静载荷试验报告和地基载荷板试验报告(本工程需有前述报告后方可进 行基础施工) 3.图纸说明 3.1 计量单位(除注明外）：长度：mm；角度：度；标高：m；强度：N/mm 2。 3.2 本工程±0.000相当于绝对标高41.700m。 3.3 本工程施工图与国标11G101-1《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图 规则和构造详图》配套使用。 3.4 结构专业设计图应与其它专业设计图配合施工，并采用下列标准图: 国标 11G101-1、11G101-2、11G101-3、11G329-1；中南标 12ZG002、12ZG003、12ZG313 3.5 管桩专项说明另详。 3.6 本工程在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和 使用环境。
钢筋混凝土框架结构设计说明.
结构设计总说明(一 一、总则: Ⅰ.主要设计依据: 1.建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版 2.建筑抗震设计规范 GB50011-2010 3.混凝土结构设计规范 GB50010-2010 4.砌体结构设计规范 GB50003-2001 5.建筑地基基础设计规范 GB5007-2011 6.地下工程防水技术规范 GB50108-2008 7.工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-2008 8.岩土工程勘察报告(工号:K2010-0556 Ⅱ.结构类型及安全等级: 1.工程地址: 2.结构类型:本工程为主体五层的钢筋混凝土框架结构,总高度为20.050m 3.建筑结构安全等级:二级;桩基础设计等级:丙级 4.建筑结构的设计使用年限:50年。 Ⅲ.抗震设计: 1.本工程抗震设防烈度:7度;设计地震分组:第一组;设计基本地震加速度值:0.15g。
2.本工程建筑物的抗震设防类别为丙类。 3.本工程建筑物结构抗震等级:框架构造为二级,计算为三级。 4.本工程的抗震构造措施按8度采取,框架按抗震等级为二级进行施工。 5.本工程地基场地类别:四类,属轻微液化场地。 Ⅳ.露面、屋面主要活动部分活载标准值: 1.不上人屋面: 0.050KN/m2 2.上人屋面: 2.00KN/m2 3.办公室: 2.00KN/m2 4.走廊、卫生间: 2.50KN/m2 5.门厅及楼梯前室: 3.50KN/m2 6.会议室: 2.00KN/m2 7.消防疏散楼梯: 3.5KN/m2 8.资料、档案室:2.50KN/m2 9.阳台、挑蓬: 2.5KN/m2 特别注意:使用及施工堆料均不得超过上述荷载值;水箱间及设备房根据相关专业提供荷载设计,严禁兼做其他用途;所有楼面的后期装修荷载不得大于 0.8KN/m2。 Ⅴ.自然条件: 1.基本风压:0.55kN/m2,地面粗糙度:B类 2.基本雪压:0.35kN/m2
钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用
钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用 钢纤维混凝土（Steel Fiber REinforced Concrent. 简称SFRC）是一种由水泥、粗细集料和随机分布的短钢纤维组合而成的复合材料。钢纤维混凝土中的钢纤维呈三维乱向分布，沿每个方向都有增强和增韧的作用，尤其对复杂应力区增强非常有效，可使混凝土物理力学性能产生质的变化，大大提高混凝土抗裂性能和抗冲击性能，使原本脆性的混凝土材料呈现很高的延性和韧性，以及优良的抗冻、耐磨性能，特别适用于要求连续、快速浇注混凝土的较大工程 桥梁的混凝土桥面铺装层由于重型车辆的使用、交通量的增加，损坏非常严重，维修周期越来越短，这不仅妨碍了交通安全，也给维修工作带来不便。若改用SFRC 铺装桥面层，则可使面层厚度减薄，伸缩缝间距加大，从而改善桥面的使用性能，降低维修费用，延长使用寿命 SFRC 应用于桥面铺装层，一般有两种：一种为部分粘结式的铺装层；一种为SFRC 增强钢筋网或钢丝网混凝土铺装层，亦称为复合式铺装层 钢纤维的品种及性能是影响钢纤维混凝土质量的主要因素，钢纤维主要有以下几种：切断钢纤维。剪切钢纤维。熔抽钢纤维 钢纤维对混凝土的增强表现在当混凝土基体刚刚出现微裂缝时，钢纤维混凝土并未立即破坏，而是随着裂缝的稳定扩展，承载力继续上升，直到裂缝宽度增大到一个临界值时，钢纤维逐渐拔动或拔出，钢纤维混凝土才由于发生突然性的裂缝失稳扩展而破坏。为防止钢纤维混凝土因钢纤维被拉断而失去强度，钢纤维的抗拉强度不低于380kPa，钢纤维表面不得有油污和其他妨碍钢纤维与水泥浆粘结的杂质。钢纤维内含有的铁屑及杂质总量不得超过.钢纤维混凝土的水泥用量较一般混凝土高出10左右。细集料砂的粒径为 0.15~5mm，粗集料碎石最大粒径不宜大于20mm 或钢纤维长度的2/ 3.为保证钢纤维拌和物的和易性，混凝土的砂率一般不低于50，必要时掺入减水剂或超塑化剂以降低水灰比
钢纤维混凝土路面施工技术分析
钢纤维混凝土路面施工技术分析 论文关键词:钢纤维混凝土;路面;加铺层;施工 论文摘要:本文首先分析钢纤维混凝土路面优点和钢纤维混凝土的材料性能,并详细阐述了其施工技术和质量控制措施,供广大公路工程技术人员参考。 1前言 钢纤维混凝土是一种纤维型材料与颗粒型材料混杂的复合材料。由于钢纤维的掺入,使脆性的基体成为具有良好韧性的钢纤维增强水泥基复合材料。钢纤维混凝土路面在动荷载下,具有良好的抗冲击、抗弯、抗拉、耐磨性能,疲劳寿命长,并具有良好的阻止和抑制因温度应力引起裂缝产生与扩展的能力。此外,钢纤维混凝土的抗冻性能良好。这些性质与路面
的要求基本一致,并且可以实现按照使用要求设计材料的目的。因而在路面新建、加铺层、路面修补等工程具有广泛的应用前景。但是由于钢纤维的存在,钢纤维混凝土路面质量的优劣不仅取决于混凝土的配合比和钢钎维的性能,同时往往取决于施工质量。钢纤维的存在给混凝土路面施工带来了技术难题,而施工机械的选择及使用对钢纤维混凝土路面的质量产生较为重要的影响。 2钢纤维混凝土路面优点分析 钢纤维混凝土路面具有如下优点: 强度和重量的比值增大。这是纤维混凝土具有优越经济性的重要指标,也是它具有,阔应用前景的重要保证。 抗拉强度和主要由主拉应力控制的抗剪、抗弯强度明显提高。
变形性能明显改善。钢纤维混凝土弹性阶段的变形性能与其他条件相同的素混凝土没有监菩差别,受压弹性模量和泊松比与素混凝土基本相同。韧性足衡量蠼性变形性能的重要指标,钢纤维混凝土的韧性比素混凝土大大提高。 抗裂和抗疲劳性能有较大改善。由于钢纤维对混凝土的阻裂作用,钢纤维混凝土比素混凝土具有更好的软化后性 能和抗疲劳性能。 3钢纤维和钢纤维混凝土的性能 3.1钢纤维基本性能 钢纤维按其制造方式分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维四种。 钢纤维抗拉强度高,但与水泥沙浆的界面粘结性较差。对
纤维混凝土研究和应用(综述)
纤维混凝土研究和应用综述 （作者：指导教师：） 摘要：本文对纤维混凝土的诞生背景做了简要陈述，介绍了目前国内外研究和应用比较多的纤维混凝土种类和其特点，重点介绍了聚丙烯合成纤维的国内外研究应用状况，对目前有关纤维混凝土阻裂理论进行了简要介绍，最后提出纤维混凝土作为一种新型的复合材料在推广其使用过程中所面临的问题，同时也是纤维混凝土发展中需要解决的问题。 关键词：纤维混凝土，聚丙烯纤维混凝土，阻裂，发展，混杂纤维混凝土，趋势 混凝土是土木建筑工程中最主要的材料，混凝土结构广泛应用于各种房屋，然而，在使用过程中混凝土的耐久性正在受到人们的不断重视。耐久性问题在很大程度上影响了房屋的安全性能和使用功能，如混凝土屋面的渗水现象、严寒地区混凝土的冻融破坏、CL离子侵蚀对沿海建筑的破坏、混凝土碳化对承载力的损失、钢筋锈蚀造成的混凝土裂缝开展等。这些问题不仅影响了人们的正常使用，缩短了建筑物的使用寿命，由于要经常进行大量维修加固，给经济造成了很大的损失。 为了提高混凝土的耐久性，人们研制出了抗裂能力强、抗渗性好、抗冻融的高性能混凝土，为了达到以上性能，人们往往的做法是在混凝土伴制过程中加入各种外添加剂，如减水剂、膨胀剂等，在一定程度上改善了混凝土的抗渗性，但是只能在局部阶段并在一定条件下才能发挥作用，而且有些外添加剂会对混凝土性能产生副作用。 一、纤维混凝土的诞生 自1824年水泥问世及随之诞生的混凝土与钢筋混凝土以来，至今已有100多年的历史。混凝土工程技术总是伴随着工程建设的需要和科学技术的发展而进步。在开始阶段，人们使用高流动性混凝土，而获得的强度很低。后来，配制成塑性和流动性混凝土，强度和使用都有所改善。到20世纪中叶，水泥混凝土技术的进步和设备的进一步改进，使混凝土又向干硬性或半干硬性方向转变，配制的强度更高，施工难度也随之增加。由于外加剂技术的进步，混凝土拌合物向塑性和流动性方向发展。混凝土强度和流动度得以兼顾，工程质量和速度同时得到提高。近10多年来，人们又把耐久性作为混凝土追求的主要目标，并引入超细活性掺合料，作为混凝土的重要组分，从而发展了具有高耐久性、高流动性和体积稳定性，并且有一定强度的混凝土，即高性能混凝土。高性能混凝土是21世纪混凝土技术发展的重点和方向。 但混凝土的固有弱点是因脆性而容易产生裂缝。高强混凝土的抗拉强度与抗压强度之比仅为6%（当混凝土的强度等级超过C45时），脆性显著，塑性明显下降，因为脆性破坏会随时产生，高强混凝土结构的跨度不能增幅太大。当结构受弯时，荷载等于破坏荷载的15%~20%时就开始产生裂缝（这时钢筋的应力远小于屈服极限），随着裂缝扩展会造成结构物抗渗性能的降低，以致使用寿命缩短；在结构设计时因裂缝宽度的限制，高强建筑材料的优越性得不到充分应用。因此，混凝土性能的提高显得十分重要。 其实，现代混凝土除了要达到高抗压、高抗拉等要求外，还要容易施工，并能长期保持高强、高韧性、高抗渗性等性能，这就导致了高性能混凝土的出现。纤维混凝土是在对混凝土改性过程中应运而生的，目前常用的几种纤维混凝土有：钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土以及合成纤维混凝土。 事实上，利用纤维增强混凝土并非当代的新设想，早在民间便有了将稻草或毛发混合拌入泥浆中制造土坯或土墙的经验，至于利用人造纤维来改善混凝土的性能，则还是最近十几年才逐渐出现的思路和做法。 总之，纤维混凝土是以水泥净浆、砂浆或混凝土作基材，以非连续的短纤维或连续的
钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用
钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用 发表时间：2016-11-15T16:53:32.417Z 来源：《低碳地产》2016年8月第16期作者：常春燕[导读] 钢纤维混凝土是一种将钢纤维掺入普通水泥混凝土中的新型复合材料。 身份证号：13070519740217XXXX 河北省张家口市宣化区 075100 【摘要】钢纤维混凝土是一种将钢纤维掺入普通水泥混凝土中的新型复合材料。普通混凝土路面具有抗冲击性能力差、易产生裂缝并不断发展等缺陷。钢纤维混凝土是在混凝土中掺入钢纤维以改善混凝土性能，有效提高了混凝土的耐久性、抗拉强度、抗弯强度以及抗裂性能等。鉴于此，文章结合钢纤维混凝土的基本力学性能分析，主要针对钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用要点进行了分析，以供 参考。 【关键词】钢纤维混凝土；道路面层施工；应用要点 1 导言 近年来，伴随着经济的快速发展，人们的生活水平有了很大的提高，汽车作为一种便利的交通工具，开始进入普通百姓的生活，也使得公路所要承担的交通压力越来越大，人们对于路面的施工质量和使用寿命提出了更加严格的要求。考虑到传统路面采用的是水泥混凝土或者沥青混凝土，使用年限相对较短，甚至实际使用寿命可能仅仅达到设计寿命的一半，影响了公路行业的可持续发展。在这种情况下，钢纤维混凝土路面施工技术得到了普及和应用，在提升路面整体性能方面发挥着积极的作用，得到了公路施工企业的重视。 2 钢纤维混凝土的基本力学性能 2.1抗压强度 在抗压强度方面，钢纤维并不能很好的增加混凝土基体的抗压强度。钢纤维的加入只是略微提高了混凝土的抗压强度，提高幅度并不是很大，在10%左右。石料的最大粒径对钢纤维的长度在一定程度上起着决定性的作用，石料粒径过大或者钢纤维较短会造成钢纤维在混凝土中分布不均，使钢纤维在混凝土中局部结团，间接形成薄弱截面，影响了钢纤维与混凝土基体的粘结性能，反而使钢纤维混凝土的抗压强度有所下降。 2.2耐腐蚀性强 混合杂乱分布在钢纤维混凝土内部的钢纤维只要不让其与空气接触，一般不会发生锈蚀。实验表明，钢纤维在空气、污水、海水中都不容易被锈蚀。当把钢纤维放在海水和污水中5年后，其表面锈蚀程度小于5mm，在钢纤维混凝土表面或者是裂缝处的钢纤维受腐蚀的可能性较大。所以，建筑物会因钢纤维混凝土的耐腐蚀性而延长使用寿命，从而节省资源、能源。钢纤维的耐冻融性、耐热性和抗气蚀性都比较好，物理性能也得到了很大的提高。当在混凝土中掺入1.5%的钢纤维时，即使是对其进行高达150次的冻融操作，抗折和抗压强度也才下降20%。掺有钢纤维的耐火混凝土的抗热性也是极佳的，在极度高温下不会太过膨胀而断裂。所以，钢纤维混凝土的耐腐蚀性要比普通混凝土的抗腐蚀性更为优越。 2.3抗拉强度 在抗拉强度方面，钢纤维的加入对混凝土劈拉强度还是有很明显的加强的。试验表明，钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土要高，且钢纤维掺量提高，劈拉强度也会相应提高，当混凝土中钢纤维掺量在1%～2%时，相应混凝土的28d劈拉强度增加40%～80%，但混凝土的早期劈拉强度与是否加入钢纤维的关系并不大。 2.4抗冲击性能 钢纤维的加入在很大程度上提高了混凝土的抗冲击性能，且在一定掺量范围内，抗冲击性能和钢纤维掺量是成正相关的。钢纤维混凝土具有良好的塑性变形能力，大大改善了普通混凝土性脆的缺陷，即使在冲击裂缝形成以后，钢纤维也能够延缓裂缝的延伸和扩大。在动荷载作用下，抗松散破碎的能力使钢纤维混凝土的耐久性大幅提升，这种情况下的混凝土虽然开裂，但不会立即破碎，基于这种能力钢纤维混凝土特别适用于一些铺面工程中，如:公路路面、桥面铺装、机场跑道等。 3 钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用要点 3.1混凝土和钢纤维配合比的科学选择 在钢纤维和混凝土配合比方面，主要的参考依据是路面的厚度、抗弯强度的设计以及钢纤维混凝土的抗折强度设计，在实践使用中主要采用以下公式进行计算：钢纤维和混凝土的配合比=素混凝土的抗折强度值×（1+钢纤维的强度系数×钢纤维的体积率×钢纤维的长度比）。从上述公式可以看出，钢纤维混凝土配合比和素混凝土的水灰配合比以及钢纤维的使用率、相关的浇筑范围以及钢纤维的强度紧密相连，其比例应该通过相关的强度和性能进行确定。 3.2模板的选择 模板应具有一定的强度、稳定性和刚度，允许振动梁在其上面行走振动而不发生变形、倾覆现象。我们选取了钢模板，外侧支护采用圆钢三脚架，模板隔离层采用聚乙烯薄膜，这样既可以方便拆模，又防止混凝土混合料从纵向传力杆孔洞处流出。 3.3钢纤维的投放和搅拌环节 在钢纤维的投放和生产过程中，采用先湿后干的分散式投放方式，防止出现搅拌过程中出现结团现象。在投放过程中，钢纤维应该采用细骨料定量的方式进行搅拌工作，通过分散式振捣的方式将钢纤维混入到混凝土之中。在钢纤维混凝土搅拌的过程中，一般按照先投放砂石再投放钢纤维，在搅拌均匀之后，再进行碎石和水泥的投放工作，通过这样的分级投放工作实现每一个环节的均匀搅拌，防止出现搅拌不均匀的情况。此外，对于搅拌机的选择也具有一定的要求，为了实现最佳的搅拌效果，需要采用双锥反转的方式进行搅拌，以确保最终的搅拌效果。 3.4路面铺筑 钢纤维混凝土路面的铺筑，应符合设计图纸的要求，满足JTGD40－2011《公路水泥混凝土路面设计规范》的要求。对拌和钢纤维混凝土路面进行摊铺时，不仅需要满足相关设备在普通混凝土路面施工中的各类规范，还必须充分考虑一些其他因素:在施工中，使用的机械布料以及摊铺方式必须能够确保钢纤维的均匀分布，保证结构的连续性，在对一块面板进行浇筑与摊铺时，应该避免出现中断的情况；应该通过试铺对布料松铺高度进行确定，而当拌和物的塌落度相同时，相比于普通混凝土路面，松铺高度应该高出10mm左右；拌和物与摊铺方式应该相适应，同时其工作性可以满足相应摊铺工艺下的振捣要求。
钢管混凝土结构抗震性能
南昌大学研究生2015～2016学年第二学期期末 读书报告 课程名称：混凝结构理论与应用专业：建筑与土木工程 学生姓名：李海学号：4160146150 学院：建筑工程学院得分： 任课教师：熊进刚时间：2016年6月
钢管混凝土结构抗震性能研究 摘要: 介绍了钢管混凝土组合结构的特点，综述了国内外钢管混凝土结构的抗震性能的研究现状; 分析了其存在的问题和实用价值，展望了钢管混凝土结构发展趋势和应用前景; 指出了进一步研究的方向。 关键词: 组合结构; 钢管混凝土结构; 抗震性能; 工程应用 Abstract:This paper presents the characteristics of steel concrete composite structures, review the status of research on seismic behavior of domestic and foreign steel concrete structure; analyzes the problems and practical value, the prospect of the development trend of steel and concrete structures prospects; points out further research direction. Keywords:composite structure; steel concrete structure; seismic performance; engineering applications 钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土、螺旋配筋混凝土和钢管结构的基础上演变和发展起来的，利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，即钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于复杂应力状态之下，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改
纤维混凝土在水工建筑中的应用
纤维混凝土在水工建筑中的应用 摘要：近年，随着大型、多功能水利工程的建设，大量新材料、新工艺、新技术应运而生。而且随着水利工程的普及与重视，如何运用高科技元素来提高水利工程的性能，如何实现大型、多功能多样化的水利工程，便成为水利系统的展望目标，同时也成为水利事业的一项重点工作。可是在实际的水工建筑中经常会出现混凝土结构裂缝以及被腐蚀和碳化等缺陷，从而影响了水利工程的安全与建设。针对此问题，一种新材料破壳而出——纤维混凝土，将纤维混凝土运用于水工建筑中，在很大程度上改善了混凝土结构裂缝等缺陷。 关键词：水利工程；钢纤维；聚丙烯纤维；异型塑钢粗合成纤维；丙乳硅粉钢纤维 1 钢纤维混凝土在水工建筑中的应用 1.1 钢纤维混凝土的特性 钢纤维混凝土的物理和力学性能与普通混凝土相比具有很大优越性，比如具有较高的抗弯、抗拉、抗剪和抗扭强度。尤其是强度和重量比值增大，这是钢纤维混凝土优越经济性的重要标志（如表1所示）[1]。 在普通混凝土中加入适当的钢纤维，其抗剪强度提高50%～100%，抗拉强度提高25%～50%，抗弯强度提高40%～80%；其收缩性能也能得到明显改善，收缩值一般会降低7%～9%；同时，具有优良的冲击韧性（即抗冲击性能材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能），一般可提高2～7倍；其耐久性能、耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性都能得到显著提高。但是在抗渗性能上与普通混凝土相比没有明显变化。 1.2 钢纤维混凝土在水利水电工程中的应用 1.2.1 在支护工程中的应用 钢纤维混凝土之所以在支护工程中得到应用，是由缘于其较高的抗拉、抗弯、抗剪强度，能围岩和土体的较大变形作用下保持优良的整体性能。如若使用钢纤维混凝土喷射衬砌，可使围岩减少衬砌厚度。 1.2.2 在储水、防渗、输水管道工程中的应用 钢纤维混凝土之所以可在在储水、防渗、输水管道工程中的应用是因为其具有良好的抗裂性能、较低的收缩率。一般钢纤维混凝土运用在储水和防渗结构中可用作防水层，必要时也可代替钢筋混凝土用于结构层中。 1.2.3 在溢洪道等承受高速水流工程中的应用
C40纤维混凝土设计书
中铁大桥局股份有限公司新广州站及相关工程ZQ-2标 C40桥涵防水层 细石纤维混凝土配合比设计书 计算： 复核：
C40细石聚丙烯纤维网混凝土配合比设计 一、配合比设计依据 1、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基［2005］101号； 2、《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》科技基［2005］ 101号。 3、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000； 4、《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-2005； 5、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号； 6、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设[2005]157号； 二、混凝土配合比设计技术条件及参数 根据《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》和《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》科技基［2005］101号的规定，该标段混凝土的设计使用寿命为100年。碳化环境类别为T2，侵蚀环境类别为H1。拟定如下混凝土设计参数： 1、设计混凝土强度等级：C40； 2、劈拉强度：≥3.5MPa; 3、抗冻融循环：≥300次; 4、电通量：≤1000C； 5、抗渗：P20; 6、混凝土坍落度：170±20mm（泵送或吊斗浇注）。 三、原材料的品种、规格和主要技术指标 1、水泥：红水河牌P·O 42.5，广西华润红水河水泥有限公司生产。 2007年11月12日水泥取样由大桥局新广州站及相关工程项目部中心试验室和广州铁诚工程质量检测有限公司检验。结果如下：
2、粉煤灰: 根据《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》科 技基［2005］101号的要求应采用Ⅰ级粉煤灰，需水量比应不大于100%，质量符合GB1596规定。故此采用漳州后石电厂益材Ⅰ级F 类粉煤灰。2007年10月17日粉煤灰取样由大桥局新广州站及相关工程项目部中心试验室和广州铁诚工程质量检测有限公司检验。结果如下：
混凝土结构设计原理课程设计说明
《混凝土结构设计原理》课程设计说明黄老师主要介绍了有关荷载值的计算，整理如下： 一、以3轴梁为例计算：该轴梁为一悬臂梁，顺纵轴线方向布置（即由横轴线梁承受预制板传来的荷载） 荷载标准值的确定 1.恒载的确定： 预制板自重荷载包括 板自重可近似折算为100mm厚实心板：0.100×25=0.25 20mm厚板底抹灰：0.02×17=0.34 水磨石地面：0.65 0.02×17+0.100×25+0.65=3.49KN/m2 AB跨梁恒载包括 隔墙（不含悬挑）荷载+板传给梁荷载+梁自重荷载(b×h=200mm×450mm) g1k=13+3.49×(3.3/2+2.7/2)+0.20×0.45×25=25.72KN/m BC跨梁恒载包括 板传给梁荷载+梁自重荷载(b×h=200mm×300mm) g2k=3.49×(3.3/2+2.7/2)+0.20×0.30×25=11.97KN/m C端集中力 5×(3.3/2+2.7/2)=15 KN 2.活载的确定： q1k=2.0×(3.3/2+2.7/2)=6 KN/m q2k=2.5×(3.3/2+2.7/2)=7.5 KN/m
荷载设计值的确定 恒载设计值 g1=1.2×25.72=30.86 KN/m g2=1.2×11.97=14.36 KN/m γ= 考虑悬臂的恒载对求简支跨正弯矩有利时，此时求解悬臂恒载设计值'g时取 1.0 G g2’=1.0×11.97=11.97 KN/m 活载设计值 q1=1.4×6=8.4KN/m q2=1.4×7.5=10.5 KN/m 梁的内力及内力图 图1
图2
钢纤维混凝土地坪
1.前言 所谓钢纤维混凝土是以水泥净浆、砂浆或混凝土为基体，以金属纤维增强材料组成的水泥基复合材料。它是将短而细的，具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的金属纤维均匀分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料。钢纤维混凝土克服了普通混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、脆性等缺点，具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能。纤维在混凝土中限制混凝土早期裂缝的产生及在外力作用下裂缝的进一步扩展。在纤维混凝土受力初期，纤维与混凝土共同受力，此时混凝土是外力的主要承担者，随着外力的不断增加或者外力持续一定时间，当裂缝扩展到一定程度之后，混凝土退出工作，纤维成为外力的主要承担者，横跨裂缝的纤维极大的限制了混凝土裂缝的进一步扩展。 2.钢纤维混凝土的基本性能 （1）强度和重量比值增大。这是钢纤维混凝土具有优越经济性的重要标志。（2）具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度。在混凝土中掺入适量钢纤维，其抗拉强度提高25%～50%，抗弯强度提高40%～80%，抗剪强度提高50%～100%。 （3）具有卓越的抗冲击性能。材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能，称为冲击韧性，在通常的纤维掺量下，冲击抗压韧性可提高2～7倍，冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。 （4）收缩性能明显改善。在通常的纤维掺量下，钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%～9%。 （5）抗疲劳性能显著提高。钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能比普通混凝土都有较大改善。 （6）耐久性能显著提高。钢纤维混凝土除抗渗性能与普通混凝土相比没有明显变化外，由于钢纤维混凝土抗裂性、整体性好，因而耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性均有显著提高。例如，掺量为1%、强度等级为CF35的钢纤维混凝土耐磨损失比普通混凝土降低30%。掺有2%钢纤维高强混凝土抗气蚀能力较其他条件相同的高强混凝土提高1.4倍。钢纤维混凝土在空气、污水和海水中都呈现良好的耐腐蚀性，暴露在污水和海水中5年后的试件碳化深度小于
某高层钢筋混凝土结构抗震性能分析
某高层钢筋混凝土结构抗震性能分析 本文以武汉市某新建大型高档住宅社区项目为例，利用ETABS软件和SATWE软件分别计算结构在多遇地震作用下的反应，对结构在地震作用下的位移和反应进行分析，判断结构在多遇地震作用时安全可靠。 标签：高层；钢筋混凝土结构；多遇地震 1 概述 武汉某新建大型高档住宅社区项目的1号楼的1-3单元层数为56层，平面呈现为“T”型，最大的长度为33米，最大宽度为20米，该楼41层处（标高为128.45米）沿长度方向逐渐缩进，建筑高度为180米。结构平面如图1所示。 根据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的要求，该社区1号楼属于超限高层建筑。同时，由于该楼的结构平面和立面布置不规则，结构有偏心现象，受力复杂，应当对其进行地震模拟计算分析，为结构设计采取合理的抗震措施提供依据。 2 工程概况 本文以该小区1号楼的1-3单元为研究对象，该结构的地下部分为两层，地上部分为56层，在本次的计算分析当中，我们以地上部分为主要研究对象，进行多遇地震下结构内力与变形的弹性分析。 该结构为全部落地的钢筋混凝土剪力墙结构，混凝土强度等级沿高度逐渐变化，混凝土强度等级沿高度变化见下表1。由上图1可以看出，结构在竖向管井、电梯间筒体、楼面外墙和部分内隔墙处设置有剪力墙，楼盖全部采用现浇钢筋混凝土梁板结构剪力墙的厚度为300毫米。该结构的地上首层层高为5.5米，2-20层层高为3.1米，21-55层层高为3.2米，顶层层高为3.25米。根据地质勘探报告，该结构的设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为6度，场地类型为Ⅲ类，建筑场地特征周期Tg为0.45s，结构的弹性阻尼比ξ为0.05，结构水平地震影响系数最大值见下表2。 3 建模计算 本文利用SATWE和ETABS对结构进行众值烈度地震下反应谱的分析，在进行内力建模分析时，梁柱采用框架单元进行模拟，现浇钢筋混凝土楼板采用壳单元进行模拟，为了考虑剪力墙进行塑性时的性能，使用模拟框架来代替剪力墙。对于截面高度是h，宽度是b，厚度是t的剪力墙，模拟框架的计算见图如图2所示。