【摘 要】
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超高韧性水泥基复合材料（Ultra-high toughness cementitious composites,以下简称UHTCC）是一种以水泥砂浆为基体,PVA纤维作为增韧材料的新型材料,在纤维体积掺量不超过2.5%的情况下,能够稳定表现出应变硬化特征。其本身具备良好的拉伸韧性、优良的裂缝控制能力以及能量吸收能力,凭借于此可以大量的降低配箍率,降低施工难度。因此,本文为了充分发挥UHTCC材料
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超高韧性水泥基复合材料（Ultra-high toughness cementitious composites,以下简称UHTCC）是一种以水泥砂浆为基体,PVA纤维作为增韧材料的新型材料,在纤维体积掺量不超过2.5%的情况下,能够稳定表现出应变硬化特征。其本身具备良好的拉伸韧性、优良的裂缝控制能力以及能量吸收能力,凭借于此可以大量的降低配箍率,降低施工难度。因此,本文为了充分发挥UHTCC材料和箍筋各自的优势,将两者相结合,研究箍筋和UHTCC的复合约束作用,具体开展的工作和主要结论如下:首先,进行了箍筋约束UHTCC短柱轴心受压试验。研究分析了箍筋间距、箍筋强度、纵向配筋率和截面尺寸四种因素对于受压力学行为的影响规律。结果表明:依据轴心受压条件下的约束水平和试件尺寸,试验试件将发生斜截面剪切破坏、楔形受压破坏和竖条状受压破坏三种。箍筋间距越小,箍筋强度越高对于核心区混凝土的约束效果就越好,有效改善试件开裂后的韧性、延性和能量吸收能力。综合现有的研究成果,给出了箍筋约束UHTCC受压峰值应力、峰值应变和应力-应变曲线的预测公式,预测曲线与试验测得曲线吻合良好。其次,进行了RUHTCC-混凝土组合柱的轴心受压试验。试验的主要变量为箍筋间距、外包UHTCC层厚度和纤维种类。试验结果表明:箍筋间距越小,外包UHTCC层厚度越大,组合柱的延性、承载能力和环向变形能力均有提高。PVA纤维的掺入提高了组合柱的延性和耗能能力;镀铜钢纤维能够极大的提高组合柱的受压承载能力。组合柱受压过程中,外包层UHTCC处于双轴拉-压状态,核心区混凝土在破坏时会削弱外包层的约束。为了保证约束效果和能量吸收能力,外包层需要具有一定的厚度。
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