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1、钢筋钢纤维自应力混凝土耦合作用机理试分析王国超2019年12月6号:一、整体思路 钢筋：定向限制 钢纤维：三维乱向分布 钢筋限制作用为主:一、整体思路 将钢纤维的限制作用沿钢筋的轴向和垂直方向分解，分别考虑轴向分解：垂直分解：:二、钢纤维作用沿钢筋轴向分解 根据吴忠伟的“混凝土中心质假说”，在混凝土中，钢筋、钢纤维对自应力混凝土的限制作用有一定的作用范围；在重叠作用区，限制作用效果不是直接线性叠加。重叠作用区:二、钢纤维作用沿钢筋轴向分解 考虑将钢纤维的纤维体积率，等效为钢筋配筋率考虑将钢纤维的纤维体积率，等效为钢筋配筋率 （1假定所有钢纤维沿钢筋轴向分布，用比功法，推假定所有钢纤维沿钢筋轴向

2、分布，用比功法，推导出钢纤维限制作用下，限制膨胀变形与钢纤维体积率导出钢纤维限制作用下，限制膨胀变形与钢纤维体积率的关系。的关系。:二、钢纤维作用沿钢筋轴向分解 推导过程： 所有钢纤维对混凝土做的总功： 钢纤维的长度、等效直径 自应力混凝土的限制膨胀变形21 12 4ffscsc fVdEln:二、钢纤维作用沿钢筋轴向分解比功：221 112 42ffscsc fffscccdElnVvEAlAl自应力混凝土限制膨胀变形与钢纤维体积率的关系式：2scffvE:二、钢纤维作用沿钢筋轴向分解知，钢筋限制作用下配筋率与限制膨胀变形的关系式为以限制膨胀变形作为桥梁，可以将纤维配筋率等效转换为配筋率。所

3、以，在钢纤维乱向分布的情况下，要将钢纤维对自应力混凝土的限制作用沿钢筋轴向分解并将纤维体积率等效为配筋率，还需要一个方向系数 。2scsvE:二、钢纤维作用沿钢筋轴向分解（2钢纤维方向系数 的求解 钢纤维三维分布模型：zxyo:二、钢纤维作用沿钢筋轴向分解假定纤维分布在 、 的概率相等，那么： 所以，三维乱向分布时，混凝土轴向限制变形与纤维体积率的关系为： 222200cos cos40.4052d d 2scffvE :二、钢纤维作用沿钢筋轴向分解等效配筋率：耦合配筋率：ffsEE fohfsEE :二、钢纤维作用沿钢筋轴向分解将其带入配筋率与自应力的关系式可得：1ohohscsohE Ce0.405fohfsEE:三、钢纤维作用沿钢筋径向分解钢筋钢纤维在钢纤维自应力混凝土梁横截面上的投影，如下图。图中，钢纤维的限制作用又可在径向和切向分解。切向的作用可以忽略不计。现对径向限制作用进行分析。:三、钢纤维作用沿钢筋径向分

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