湿喷仿钢纤维混凝土取代钢筋网混凝土初步研究.pdf

戋廒j 星工大学 硕士 分类号T D 3 5 3 单倚代码1 0 3 6 1 ；一f 废』 - 7 论文 论文题目湿喷仿钢纤维混凝土取代钢筋网混凝土 作者姓名 专业名称 一导师姓名 完成时间 万方数据 中图分类号卫蛩笪 论文编号 学科分类号 4 4 0 ．3 0 1 0密 级一一公珏 安徽理工大学 硕士学位论文 湿喷仿钢纤维混凝土取代钢筋网混凝土初步研究 作者姓名生酉窒 专业名称塞芷王程 研究方向贮出压左皇蚩屋控剑 导师姓名一一．盛云渔 教援≥ 导师单位塞徽理王太堂 答辩委员会主席奎佩全 直王2 论文答辩日期2 0 1 7 年5 月2 8 日 安徽理工大学研究生处 2 0 1 7 年6 月1 日 万方数据 P r e l i m i n a r ys t u d yo fW e tS h o t c r e t ew i t hI m i t a t i o nS t e e l F i b e r R e p l a c eR e i n f o r c e dS h o t c r e t e C a n d i d a t e N i uX i - a n S u p e r v i s o r C h e n gY u n - h a i S c h o o lo f M i n i n ga n dS a f e t y A n H u iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y N o 。16 8 ，T a i f e n gR o a d ，H u a i n a n ，2 3 2 0 0 1 ，PR ．C H I N A 万方数据 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获 得塞徽垄王太堂或其他教育机构的学位或证书雨使用过的材 料。与我一同工作的陵志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名兰阻日期型盟锥月翌日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞微堡墨太堂有保留、使用学位论文的 规定，静研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于堡 邀理工大堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印 件和磁盘，允许论文被查阅和借阙。本人授权安徽理工大学可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位论文在 解密后适用本授权书 学位论文作者签名片劢彦 签字日期谚，7 年岁月2 萝日 导师签名 砌；瓠 签字日期p 辨J ’月韬日 万方数据 摘要 摘要 为研究湿喷仿钢纤维混凝土取代挂钢筋网混凝土的原理及应用，本文首先开 展了湿喷仿钢纤维混凝土、挂钢筋网混凝土圆板法弯曲韧性试验研究，为分析仿 钢纤维在混凝土中的增强机理提供有效的实验依据运用F L A C 3 D 数值模拟软件 模拟巷道未支护状态、湿喷仿钢纤维混凝土锚喷支护态、挂钢筋网混凝土锚喷支 护状态下围岩应力分布、巷道变形量及变形规律，研究了湿喷仿钢纤维混凝土在 实际工程运用的可操作性。 湿喷仿钢纤维混凝土中由于仿钢纤维的加入能够改善混凝土整体性能，使得 其更加匀质化，主要表现在应力分布加均匀，承受荷载能力得到加强。根据试验 得出湿喷仿钢纤维混凝土圆板试样初裂强度、承受峰值荷载以及断裂时能量吸收 均高于挂钢筋网混凝土试样。因钢筋网混凝土均匀性很差，承受外部荷载后试样 内部应力分布不均，易产生应力集中而迅速进入塑形变形阶段，试样丧失整体承 载作用，导致初裂强度、承受峰值荷载以及断裂时能量吸收较低。 F L A C Ⅲ数值模拟实验表明采用湿喷仿钢纤维混凝土进行锚喷支护时巷道围 岩高应力区缩小，巷道两帮位移及顶板下量也进一步降低，这些都说明采用湿喷 仿钢纤维混凝土进行锚喷支护后巷道的稳定性得到加强。 最后根据湿喷仿钢纤维混凝土工程实测验证，对采用湿喷仿钢纤维混凝土锚 喷支护在煤矿巷道方面的现场应用进行研究，研究湿喷仿钢纤维混凝土施工流程、 工艺参数、经济效益等。工程实测表明采用湿喷仿钢纤维混凝土喷层时回弹率、 粉尘浓度明显降低，施工效率和经济效益明显提高。 图[ 5 0 】表[ 1 6 ] 参【7 0 】 关键词湿喷；仿钢纤维；弯曲韧性能量吸收；数值模拟；锚喷支护 分类号T D 3 5 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 万方数据 A b s t r a c t A b s t r a c t I no r d e rt os t u d yo fw e ti m i t a t i o ns t e e lf i b e rs h o t c r e t ei n s t e a do fh a n g i n gi n i m i t a t i o no ft h ep r i n c i p l ea n da p p l i c a t i o no fr e i n f o r c e dc o n c r e t e ，t h i sp a p e rc a r r i e do u t t h ee x p e r i m e n t a lr e s e a r c hm e t h o do ff l e x u r a lt o u g h h e s so fr e i n f o r c e dc o n c r e t ec i r c u l a r p l a t en e th a n g i n gw e ti m i t a t i o ns t e e lf i b e rs h o t c r e t e ，，t op r o v i d ee x p e r i m e n t a le v i d e n c e f o rt h em e c h a n i s mo fi m i t a t i o no fs t e e lf i b e ri nc o n c r e t e ；U s i n gF L A C 3 Ds o f t w a r et o s i m u l a t et h et u n n e lw i t h o u ts u p p o r t ，w e ts p r a y e ds t e e lf i b e rc o n c r e t ei m i t a t i o ns h o t c r e t e ， s t r e s sd i s t r i b u t i o n ，d e f o r m a t i o na n dd e f o r m a t i o nl a wo fs u r r o u n d i n gr o c kh a n g i n g c o n c r e t er e i n f o r c e ds h o t c r e t eu n d e rt h ec o n d i t i o no f w e tj m i t a t i o ns t e e lf i b e rs h o t c r e t ej n p r a c t i c a le n g i n e e r i n ga p p l i c a b i l i t y ． T h ea d d i t i o no fs t e e lf i b e rc a ni m p r o v et h eo v e r a l lp e r f o r m a n c eo fc o n c r e t ei nw e t I m i t a t i o ns t e e lf i b e rs h o t c r e t e ，w h i c hm a k e si tm o r eh o m o g e n e o u s ．A c c o r d i n gt ot h e t e s t ，i tc a nb es e e nt h a tt h ei n i t i a lc r a c k i n gs t r e n g t h ，p e a kl o a da n de n e r g ya b s o r p t i o no f t h ew e ts p r a y e ds t e e lf i b e rr e i n f o r c e dc o n c r e t ec i r c u l a rp l a t ea r eh i g h e rt h a nt h a to ft h e s t e e lr e i n f o r c e dc o n c r e t e ．T h i si sb e c a u s et h eh a n g i n gs t e e lm e s hc o n c r e t eu n i f o r m i t yi s p o o r ，t h el o a do fs p e c i m e na f t e rt h ei n t e r n a ls t r e s sd i s t r i b u t i o ni s u n e v e n ，e a s yt o p r o d u c es t r e s sc o n c e n t r a t i o na n dq u i c k l yi n t ot h ep l a s t i cd e f o r m a t i o ns t a g e ，t h eo v e r a l l l o s so fs a m p l el o a d ，l e a d i n gt oe a r l yc r a c ks t r e n g t h ，l o wf r a c t u r ea n de n e r g ya b s o r p t i o n u n d e r p e a kl o a d 。 F L A C 3 DN u m e r i c a ls i m u l a t i o nr e s u l t ss h o wt h a tt h eu s eo fw e ts D r a y e ds t e e lf i b e r c o n c r e t ef o ri m i t a t i o nb o l t i n gr o a d w a ys u r r o u n d i n gr o c ki nh i g hs t r e s sa r e ai s r e d u c e d ， t w os i d e so fr o a d w a yr o o fa n df l o o rd i s p l a c e m e n ta n ds u b s i d e n c ea r ef u r t h e rr e d u c e d ． A 1 1t h e s es h o wt h a tt h ew e ts p r a ys t e e lf i b e rc o n c r e t ea n c h o ri m i t a t i o ns t a b i l i t yo f R o a d w a y a f t e rs u p p o r t i n gs t r e n g t h e n e d ． F i n a l l y , a c c o r d i n gt ot h ew e ti m i t a t i o ns t e e lf i b e rs h o t c r e t ee x p e r i m e n t ，t os t u d y t h ew e ts p r a ya p p l i c a t i o no fi m i t a t i o ns t e e lf i b e rr e i n f o r c e ds h o t c r e t ei nt u n n e lo fc o a l m i n ea r e a ，r e s e a r c ho nw e ts p r a y e ds t e e lf i b e rc o n c r e t ec o n s t r u c t i o n p r o c e s s ， s i m u l a t i o np a r a m e t e r sa n de c o n o m i cb e n e f i t ．T h er e s u l t ss h o wt h a tw h e nt h ew e t i m i t a t i o ns t e e lf i b e rs h o t c r e t el a y e ri su s e d ，t h er e b o u n dr a t ea n dd u s tc o n c e n t r a t i o na r e o b v i o u s l yr e d u c e d ，a n dt h ec o n s t r u c t i o ne f f i c i e n c ya n de c o n o m i cb e n e f i ta r ei m p r o v e d o b v i o u s l y ． I I I 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 F i g u r e [ 5 0 】t a b l e [ 16 】r e f e r e n c e [ 7 0 ] K e y W o r d s w e ts h o t c r e t e ；i m i t a t i o ns t e e lf i b e r ；f l e x u r a lt o u g h n e s s ；e n e r g ya b s o r p t i o n ； n u m e r i c a ls i m u l a t i o n ；b o l ts h o t c r e t es u p p o r t C h i n e s eb o o k sc a t a l o g T D 3 5 3 l V 万方数据 目录 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I A b s t r a c t ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．⋯．⋯．．．．⋯⋯⋯⋯．⋯．．．．⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．．．．．．⋯I I I 目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．V C o n t e n t s ．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．．．．．．．．．．V I I I 1 绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 课题来源及背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2 课题研究目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．3 研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．3 ．1 喷射混凝土技术发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一4 1 ．3 ．2 纤维混凝土力学性能研究发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6 1 ．4 存在问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 ．4 ．1 挂钢筋网存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一7 1 ．4 ．2 湿喷纤维混土存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一8 1 ．5 本文研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 1 ．6 技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 混凝土圆板法弯曲韧性试验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．1 引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 0 2 ．2 试件原料与试件配合比设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 0 2 ．2 ．1 试件原材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．2 ．2 无碱液体速凝剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1 2 ．2 ．3 高效减水剂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I1 2 ．2 ．4 配筋参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．2 ．5 配合比设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．2 ．6 试样制取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 4 2 ．3 混凝土圆板法弯曲韧性试验及结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 5 2 ．3 ．1 试验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 2 - 3 ．2 初裂载荷与峰值载荷⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 2 ．3 ．3 能量吸收⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l8 2 ．3 ．4 弯曲韧性指数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19 V 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 2 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l9 3 湿喷仿钢纤维混凝土纤维作用原理研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 3 ．1 纤维增强理论概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 3 ．1 ．1 纤维端部的应力分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 2 3 ．1 ．2 乱向单一短纤维及掺杂纤维复合材料的强度和弹性模量⋯⋯⋯⋯．2 5 3 ．2 掺杂纤维混凝土的增强原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 7 3 ．2 ．1 复合材料理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 7 3 ．2 ．2 纤维间距理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 8 3 ．2 ．3 纤维复合材料的阻裂原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 0 3 ．3 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 2 4 数值模拟实验研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 3 4 ．1F L A C 3 D 计算原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3 3 4 ．1 ．1 混合离散计算模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 3 4 ．1 ．2 有限元差分原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 4 4 ．1 ．3 节点的运动方程与时问差分原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 4 4 ．2 数值模拟力学参数选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 5 4 ．2 ．1 围岩力学参数选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 5 4 ．2 ．2 混凝土力学参数选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 6 4 ．3 数值模拟结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 0 4 ．3 ．1 未支护状态⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 0 4 ．3 ．2 湿喷仿钢纤维混凝土、钢筋网混凝土喷层支护效果比较⋯⋯⋯⋯．4 2 4 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 5 湿喷仿钢纤维混凝土工程实测验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 7 5 ．1 工程概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 5 ．1 ．1 工作面生产技术条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 7 5 ．1 ．2 巷道支护设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 8 5 ．2 湿喷混凝土支护施工工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 9 5 ．2 ．1 工艺流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 9 5 ．2 ．2 锚喷支护中湿喷混凝土施工工序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 0 5 ．2 ．3 工艺参数优化研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 0 5 ．3 综合评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 2 5 ．3 ．1 回弹率测量与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 2 V I 万方数据 目录 5 ．3 ．2 粉尘浓度测量与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 2 5 ．3 ．3 经济效益分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 5 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 4 6 总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 5 6 ．1 主要结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 5 6 ．2 展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 6 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 7 致 谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 作者简介及读研期间主要科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 2 V I I 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 V I I f 万方数据 C on t e n t s Co n t e n t s A b s 恤c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I I l C o n t e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯V I I I 1I n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．1a r o j e c ts o u r c ea n db a c k g r o u n d ．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯- - - - ⋯⋯1 1 ．2P r o j e c tr e s e a r c hp u r p o s e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 I ．3R e s e a r c hs t a t u s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 1 ．3 ．ID e v e l o p m e n to fs h o t e r e t et e c h n o l o g y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．4 1 ．3 ．2R e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fm e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f f i b e rs h o t c r e t e ⋯．6 I ．4E x i s t i n gp r o b l e m s ⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- ⋯⋯⋯⋯⋯- ⋯⋯⋯／ 1 ．4 ．1T h ep r o b l e mo f h a n g i n gs t e e lm e s h ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 ．4 ．2P r o b l e m se x i s t i n gi nw e ti m i t a t i o ns t e e lf i b e rs h o t c r e t e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8 1 ．5R e s e a r c hc o n t e n t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8 1 ．6T e c h n o l o g yr o a d m a p ．⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2E x p e r i m e n t a ls t u d yO i lf l e x u r a lt o u g h n e s so fc o n c r e t ew i t hc i r c u l a rp l a t em e t h o d ⋯10 2 ．1I n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．10 2 ．2M i xp r o p o r t i o nd e s i g no f t e s tm a t e r i a la n ds p e c i m e n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯10 2 ．2 ．1T e s tr a wm a t e r i a l s ⋯⋯．⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．2 ．2N o n - a l k a l il i q u i da c c e l e r a t o r ⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．．．．．．．⋯．．．．．．．．⋯。．．．．．．⋯．．．．．．．⋯．．．11 2 ．2 ．3S u p e r p l a s t i c i z e r ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯- ．．11 2 ．2 ．4R e i n f o r c e m e n tp a r a m e t e r s ．⋯．．．⋯．．．．⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．2 ．5D e s i g no fm i xp r o p o a i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．1 2 2 ．2 ．6T e s ts a m p l e ．．．．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯．．⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 4 2 ．3E x p e r i m e n t a ls t u d yo nf l e x u r a lt o u g h n e s so fc o n c r e t ec i r c u l a rp l a t em e t h o d ．．．15 2 ．3 ．1T e s tm e t h o d ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．1 5 2 ．3 ．2I n i t i a lc r a c kl o a da n dp e a kl o a d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7 2 ．3 ．3E n e r g ya b s o r p t i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．- 18 2 ．3 ．4F l e x u r a lt o u g h n e s si n d e x ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19 2 ．4C o n c l u s i o no f t h i sc h a p t e r ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 3S t u d yo nt h em e c h a n i s mo f w e ts p r a y e ds t e e lf i b e r r e i n f o r c e dc o n c r e t ef i b e r ．．．．- ．- ⋯2 1 I X 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．1F i b e rr e i n f o r c e m e n t t h e o r y ⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯．2 1 3 ．1 ．1S t r e s sd i s t r i b u t i o ni ne n do f f i b e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 2 3 ．1 ．2T h es t r e n g t ha n de l a s t i cm o d u l u so fs i n g l ef i b e ra n df i b e rc o m p o s i t e ⋯．．2 5 3 ．2T h er e i n f o r c e m e n tp r i n c i p l eo ff i b e rr e i n f o r c e ds h o t c r e t e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 7 3 ．2 ．1C o m p o s i t e t h e o r y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 7 3 ．2 ．2F i b e rs p a c i n gt h e o r y ．．．．．⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．2 ．3T h ep r i n c i p l eo f c r a c kr e s i s t a n c eo f f i b e rc o m p o s i t e s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 0 3 ．3C o n c l u s i o no f t h i sc h a p t e r ⋯⋯⋯．．．⋯⋯．⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2 4N u m e r i c a ls i m u l a t i o ns t u d y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯．．3 3 4 ．1F L A C 3 Dc a l c u l a t i o np r i n c i p l e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 3 4 ．1 ．1H y b “dd i s c r e t ec o m p u t i n gm o d e l ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 3 4 ．1 ．2F i n i t ed i f f e r e n c ep r i n c i p l e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．3 4 4 ．1 ．3T h ee q u a t i o no fm o t i o na n dt i m ed i f f e r e n c ep r i n c i p l e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 4 4 ．2S e l e c t i o no f m e c h a n i c a lp a r a m e t e r sf o rn u m e r i c a ls i m u l a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 5 4 ．2 ．1S e l e c t i o no f m e c h a n i c a lp a r a m e t e r so fs u r r o u n d i n gr o c k ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 5 4 ．2 ．2S e l e c t i o no f m e c h a n i c a lp a r a m e t e r so fs h o t c r e t e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 6 4 ．3N u m e r i c a ls i m u l a t i o n ／- e s u l t sa n a l y s i s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 0 4 ．3 ．1N o ns u p p o r ts t a t e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯．．．．．．⋯⋯⋯．．．．．⋯．⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯．．．．．4 0 4 ．3 ．2C o m p a r i s o no ft h ee r i e c to fw e ti m i t a t i o ns t e e lf i b e rs h o t c r e t ea n d r e i n f o r c e dc o n c r e t es h o t c r e t es u p p o r t ．．．．⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．⋯⋯．．．．．．．⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2 4 ．4C o n c l u s i o no f t h i sc h a p t e r ．．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 6 5E n g i n e e r i n gv e r i f i c a t i o no f w e ti m i t a t i o ns t e e lf i b e rs h o t c r e t e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 7 5 ．1G e n e r a ls i t u a t i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯．⋯．．⋯⋯．．．．．．4 7 5 ．1 ．1T e c h n i c a lc o n d i t i o n sf o rp r o d u c t i o no f w o r k i n gf a c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 7 5 ．1 ．2R o a d w a y s u p p o r td e s i g n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 8 5 ．2C o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g yo f w e ts h o t c r e t es u p p o r t ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 9 5 ．2 ．1T e c h n o l o g i c a lp r o c e s s ⋯．⋯⋯．．．．．⋯⋯⋯⋯．⋯．．．．．．．⋯⋯⋯．．．．．．．⋯．⋯⋯．．．．⋯⋯⋯．4 9 5 ．2 ．2C o n s t r u c t i o np r o c e s so f w e ts h o t c r e t ei na n c h o rs h o t c r e t es u p p o r t ⋯⋯．5