1963年J..PRomualdi和G.B.Baston發(fā)表了一系列關(guān)于鋼纖維混凝土裂紋開(kāi)展的機(jī)理,提出了纖維間距理論,從而開(kāi)始了這種新型復(fù)合材料的實(shí)用化開(kāi)發(fā)研究階段20。70年代,美國(guó)開(kāi)發(fā)了熔抽技術(shù),制造出廉價(jià)的鋼纖維,為鋼纖維混凝土的實(shí)際應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。此后20多年,鋼纖維混凝土在世界各國(guó)的開(kāi)發(fā)研究受到普遍重視,尤以美國(guó)、1日本、英國(guó)進(jìn)展最快。我國(guó)研究和應(yīng)用鋼纖維混凝土開(kāi)始于70年代,而近年來(lái),發(fā)展異常迅速,已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用和深入的研究,已連續(xù)召開(kāi)了八屆全國(guó)纖維水泥與纖維混凝土學(xué)術(shù)會(huì)議。工程中應(yīng)用較廣的有隧洞襯砌、橋梁、鐵路軌枕、大跨建筑物、管道工程、維修加固工程等。但我國(guó)纖維混凝土的應(yīng)用和研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家,據(jù)估計(jì)1997年歐洲鋼纖維用量約為3萬(wàn)噸,我國(guó)在各項(xiàng)工程中碳鋼纖維用量約為7千噸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家。

在促進(jìn)鋼纖維混凝土技術(shù)發(fā)展和實(shí)用化過(guò)程中,其基本性能和基礎(chǔ)理論研究也取得了較大的進(jìn)展。在力學(xué)性能上分別進(jìn)行著宏觀(guān)、細(xì)觀(guān)和微觀(guān)三個(gè)層次的研究。對(duì)鋼纖維增強(qiáng)機(jī)理提出了復(fù)合材料理論和纖維間距理論以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的其他理論。當(dāng)今的研究又進(jìn)一步深化到界面細(xì)觀(guān)結(jié)構(gòu)和由此產(chǎn)生的界面效應(yīng)、鋼纖維混凝土微觀(guān)結(jié)構(gòu)與宏觀(guān)行為的關(guān)系等。但是,鋼纖維混凝土是一種復(fù)雜的復(fù)合材料,其力學(xué)性能和基礎(chǔ)理論仍有許多重要問(wèn)題巫待研究解決。

隨著混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍和規(guī)模的不斷擴(kuò)大,開(kāi)拓了許多承受疲勞的結(jié)構(gòu)領(lǐng)域;另一方面,混凝土道路、橋梁等常規(guī)結(jié)構(gòu)隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展也正受到日益嚴(yán)重的疲勞作用。混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想和方法也不斷改進(jìn),以可靠度為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法逐步取代傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,其中疲勞極限作為一種重要的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài),也受到很大的重視。因此,對(duì)混凝土的疲勞特性和疲勞損傷機(jī)理的研究也逐漸深入。

對(duì)于鋼纖維混凝土,作為工程材料,它的應(yīng)用遠(yuǎn)比普通混凝土的應(yīng)用歷史短,其疲勞及其損傷特性研究遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足工程應(yīng)用的要求。隨著鋼纖維混凝土的廣泛應(yīng)用,以及鋼纖維混凝土設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)規(guī)程的制定,鋼纖維混凝土疲勞特性的試驗(yàn)研究也取得了一些重要成果。在鋼纖維混凝土細(xì)觀(guān)機(jī)理方面,我國(guó)學(xué)者對(duì)界面性能,增強(qiáng)機(jī)理,纖維分布、取向、邊壁效應(yīng)等進(jìn)行了大量的理論和試驗(yàn)研究。

由此可見(jiàn),對(duì)鋼纖維混凝土的疲勞壽命概率分布、疲勞變形、疲勞損傷演變規(guī)律、疲勞損傷機(jī)理等疲勞特性和鋼纖維混凝土細(xì)觀(guān)強(qiáng)度研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

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