【摘 要】
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在实际施工当中,建筑物难免会受到冲击荷载的影响。为了提升混凝土材料的抗冲击性能,论文将短切碳纤维加入混凝土代替部分细骨料,利用纤维强化混凝土抗冲击性能,展开了碳纤维增强混凝土抗冲击性能试验研究。为了保证试验的可行性,本次试验采用长度为60mm的短切碳纤维按照体积比（0%、0.1%、0.2%、0.3%）代替相应的细骨料,来提升混凝土材料的抗冲击性能。论文主要研究包括两部分:测试并分析短切碳纤维混凝土
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在实际施工当中,建筑物难免会受到冲击荷载的影响。为了提升混凝土材料的抗冲击性能,论文将短切碳纤维加入混凝土代替部分细骨料,利用纤维强化混凝土抗冲击性能,展开了碳纤维增强混凝土抗冲击性能试验研究。为了保证试验的可行性,本次试验采用长度为60mm的短切碳纤维按照体积比（0%、0.1%、0.2%、0.3%）代替相应的细骨料,来提升混凝土材料的抗冲击性能。论文主要研究包括两部分:测试并分析短切碳纤维混凝土抗落锤冲击性能、测试并分析短切碳纤维混凝土受冲击后损伤情况。（1）随着短切碳纤维含量的增加,试件能够承受落锤冲击的次数有所增加。碳纤维含量为0%的试件第一次出现裂缝时所承受的平均冲击次数为3.6次,最终破坏所需要的平均冲击次数为5次。碳纤维含量为0.3%的试件第一次出现裂缝时所承受的平均冲击次数为16次,最终破坏抗冲击次数为19.3次。碳纤维含量为0.3%的试件承受冲击的能力比碳纤维含量为0%的试件提高了 3.4倍。试件在产生初裂后能够继续承受冲击荷载的能力会随着短切碳纤维含量的增加而有所提高。碳纤维含量为0%的试件在初裂后能够继续承受1.4次冲击,而碳纤维含量为0.3%的试件能够继续承受3.3次。碳纤维含量为0.3%的试件初裂后能够继续承受冲击的能力比碳纤维含量为0%的试件提高了 1.35倍。（2）随着落锤冲击次数的增加,所有短切碳纤维含量试件的总体超声波波速都出现了减少,碳纤维含量为0%的试件总体范围内的波速降低均在3.5%左右,碳纤维含量为0.1%的试件总体范围内的波速降低均在3.1%左右,碳纤维含量为0.2%的试件总体范围内的波速降低均在2.6%左右,碳纤维含量为0.3%的试件总体范围内的波速降低均在1.8%左右。相应的,通过计算所得到的损伤因子都有所增加。随着短切碳纤维含量的增加,试件受到冲击后损伤因子的增加程度会有所降低。当冲击次数一定时,试件短切碳纤维含量越大,整体范围内的损伤因子越小。（3）当落锤下落高度一定时,落锤的回弹高度会随着试件短切碳纤维含量的增加而有所降低。当落锤下落高度为115mm时,碳纤维含量为0.3%的试件吸收的能量比碳纤维含量为0%的试件多11.4%。试件吸收能量的能力随着短切碳纤维含量的增加而增加。（4）论文利用离散元软件PFC2D对落锤冲击系统进行了数值模拟,用短切碳纤维混凝土的基础性数据对模拟试件进行参数标定。对模拟和实际数据进行了对比,综合分析了短切碳纤维含量对混凝土试件抗冲击能力的影响。通过数值模拟发现,在冲击次数相同的情况下,试件内部裂纹的扩展程度随着短切碳纤维含量的增加而增加。在冲击3次的情况下,碳纤维含量为0.3%的试件内部裂纹的数量比碳纤维含量为0%的试件多3倍左右。图40表7参65
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