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本文对钢纤维混凝土立方体试件和圆柱体试件的抗压强度、劈拉强度和韧性进行了试验研究和性能分析,主要研究内容和成果如下:1.对168个150mm×150mm×150mm的立方体试件和168个φ150mm×300mm的圆柱体试件进行了抗压试验,研究了钢纤维体积率、形状和长径比、混凝土强度等级以及试件形状对钢纤维混凝土抗压强度的影响规律,分析了钢纤维混凝土立方体和圆柱体试件之间抗压强度的关系,提出了换算系数。研究结果表明:抗压强度的增长幅度随着钢纤维体积率的增大有小幅的增长,但随着钢纤维长径比的增大有下降的趋势;剪切波纹形钢纤维对抗压强度的增强效果较好,切断端钩形钢纤维次之,切断波浪形钢纤维较差;随着基体混凝土强度等级的提高,钢纤维混凝土抗压强度的增长幅度也随之增大;钢纤维混凝土立方体和圆柱体试件之间的抗压强度换算系数随着基体混凝土强度等级的增大而逐渐增大,并且大于普通混凝土。2.对168个150mm×150mm×150mm的立方体试件和168个φ150mm×300mm的圆柱体试件进行了劈裂抗拉性能试验,研究了钢纤维特征参数(包括钢纤维形状、长径比、体积率及抗拉强度等级)和基体混凝土强度等级以及劈拉试件形状对钢纤维混凝土劈拉强度的影响规律,分析了钢纤维混凝土立方体和圆柱体试件之间劈拉强度的关系,提出了不同试件间的劈拉强度换算系数。研究结果表明:劈拉强度的增长幅度随着钢纤维体积率和长细比的增大有明显的提高;切断端钩形和剪切波纹形钢纤维对劈拉强度的增强效果较好,切断波浪形钢纤维相对较差;当基体混凝土强度等级较低时,钢纤维抗拉强度对混凝土劈拉强度无明显影响,而当基体混凝土强度等级较高时,600MPa级钢纤维的增强效果低于1000MPa和1300MPa级钢纤维;随着基体混凝土强度等级的提高,劈拉强度增长幅度也有所增大;钢纤维混凝土立方体和圆柱体试件之间的劈拉强度相关性不显著,其平均换算系数为1.03。3.基于本试验结果和现有国内外研究成果进行的切断端钩形钢纤维对混凝土劈拉强度影响系数的回归分析结果表明,切断端钩形钢纤维对混凝土劈拉强度的影响系数在CF20-CF45时为0.81,CF50-CF80时为1.05,计算值和试验值匹配良好,但较我国现行规范的建议值略微偏大。4.对168个150mm×150mm×150mm的立方体试件进行了劈裂抗拉变形性能试验,研究了当钢纤维体积率、形状、长径比和基体混凝土强度等级不同时,钢纤维混凝土劈裂抗拉荷载-变形曲线的特征,引入并计算了等效劈拉强度和韧度比。研究结果表明:钢纤维体积率和长细比越大,荷载-变形曲线的峰值越高,曲线越饱满,同时等效劈拉强度也越大;切断端钩形钢纤维和剪切波纹形钢纤维的荷载-变形曲线峰值相对较高,曲线更为饱满,等效劈拉强度也相对较大,而切断波浪形钢纤维相对较差;基体混凝土强度等级越高,极限荷载越大,且高强混凝土的劈拉破坏曲线在荷载卸载到一定程度后又出现上升段;劈拉韧度比在一定程度上反映了钢纤维混凝土的韧性,本试验得到的劈拉韧度比最小值可以为钢纤维混凝土的结构设计提供参考依据。