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活性粉末混凝土作为一种新型超高性能水泥基复合材料,自1993年问世以来,因其自身具有超高强度、高耐久性、体积稳定性和环保性能,在桥梁,核工程结构,防爆、防震结构,抗腐蚀结构等重要工程应用。目前,国内外学者对其强度、韧性、抗渗性、疲劳断裂、抗冲击性等材料性能进行了较多的研究,而对其结构性能研究较少。试验研究表明未掺纤维的RPC,由于抗压强度极高,脆性比普通混凝土和高强混凝土更大,RPC结构的延性和抗震性能更差,在高应力或复杂应力状态下,易发生爆裂式脆性破坏。同时,由于RPC与普通混凝土性能之间的差异,导致RPC梁的剪切破坏机理与普通混凝土梁有所不同。因此,如何有效降低RPC的脆性,科学地解释RPC梁剪切破坏机理,是影响RPC工程应用的重要问题之一。本文针对以上这些问题开展研究,主要完成了以下工作: (1)对RPC的材料性能,研究及工程应用现状和混杂纤维混凝土的发展和研究应用进行了简要介绍;回顾了普通钢筋混凝土构件抗剪理论研究的发展历程以及抗剪承载力计算的主要理论和分析方法;整理了国内外有关RPC梁抗剪性能的试验和研究进展。 (2)通过钢纤维与高性能合成纤维混掺的活性粉末混凝土弯曲韧性试验,达到了改善活性粉末混凝土的韧性,降低脆性的目的。同时分析了钢纤维与不同品种、不同掺量的合成纤维混掺时对改善RPC韧性的效果。 (3)在混杂纤维RPC弯曲韧性试验研究的基础上,进行了12根混杂纤维RPC梁的抗剪试验。在试验的过程中,观察试验梁裂缝开展和破坏形态;同时测量梁加载点处的挠度、剪跨区箍筋和腹板混凝土的应力、应变变化情况;记录其开裂荷载和峰值荷载。根据实测数据,分析了不同参数对试验梁的力学特性、破坏形态、混凝土和箍筋的应变状态的影响。 (4)将试验结果与国内外各规范中抗剪承载力计算公式的计算值进行比较分析,结果表明用现有规范计算RPC梁的抗剪承载力是不适宜的。基于修正压力场理论,针对活性粉末混凝土与普通混凝土抗剪破坏过程和材料性能之间的差异,对修正压力场理论进行了适当的改善,提出了RPC梁抗剪承载力的计算公式。将其应用到本试验结果和国内外其他文献的RPC梁抗剪试验结果,均吻合良好。因此,该计算公式可以用于活性粉末混凝土梁抗剪承载力的计算。