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)觀機(jī)理方面,我國學(xué)者對(duì)界面性能,增強(qiáng)機(jī)理,纖維鋼纖維混凝土的優(yōu)越性能已經(jīng)得到普遍的認(rèn)可并廣泛應(yīng)用于各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)中,如道路路面、機(jī)場跑道、橋梁、鐵路枕軌、海洋結(jié)構(gòu)、核反應(yīng)堆安全殼、水利工程、耐火材料結(jié)構(gòu)等。在許多工作環(huán)境下服役的鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)物或構(gòu)筑物都要承受彎曲疲勞荷載的作用,因此鋼纖維對(duì)提高混凝土的彎曲疲勞特性和提高混凝土的疲勞性能具有重要作用。
  當(dāng)前,己建成使用的現(xiàn)役鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)中,一些結(jié)構(gòu)逐漸進(jìn)入服役后期的損傷、老化階段。對(duì)這些結(jié)構(gòu)的性態(tài)控制和維修決策是工程設(shè)計(jì)理論的重大課題之一,也是當(dāng)前國內(nèi)外工程界和力學(xué)界普遍關(guān)注的科研熱點(diǎn)。由于鋼纖維混凝土在裂縫出現(xiàn)后強(qiáng)度仍能提高,能繼續(xù)承受疲勞荷載,如何正確評(píng)定鋼纖維混凝土在裂縫出現(xiàn)后的性能,對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)定非常重要。因此,從壽命角度全面地研究鋼纖維混凝土疲勞積累損傷和性能劣化規(guī)律是鋼纖維混凝土力學(xué)性能研究發(fā)展的必然,我們?yōu)殇摾w維混凝土疲勞損傷的抗力估計(jì)和服役安全度、可靠度評(píng)定以及耐久性設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ),具有明顯的工程意義。
  纖維混凝土是一種復(fù)雜的復(fù)合材料,摻入不同種類和不同摻量的纖維,其宏觀力學(xué)性能都不一樣。為此,從細(xì)觀層次研究其增強(qiáng)機(jī)理,從而用細(xì)觀參數(shù)來反映材料宏觀力學(xué)性能,達(dá)到只要知道材料的細(xì)觀參數(shù),就能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)纖維混凝土宏觀力學(xué)性能。

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