高掺量钢纤维自密实混凝土梁抗弯性能分析.pdf

第 5 期 2 0 1 5年 1 0月 水利水运 工程学报 AND E 删G No． 5 0e t ．2 01 5 D O I ：1 0 ． 1 6 1 9 8 ／ j ． c n k i ． 1 0 0 9 — 6 4 0 X ． 2 0 1 5 ． 0 5 ． 0 1 5 周俊敏，吴禹， 薛瑞． 高掺量钢纤维自密实混凝土梁抗弯性能分析[ J ] ． 水利水运工程学报， 2 0 1 5 ( 5 ) ：1 0 9 — 1 1 5 ． ( Z HO U J u n - mi n ，WU Y u ， X U E R u i ． F l e x u r a l b e h a v i o r a n a l y s i s o f s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e b e a m r e i n f o r c e d w i t h h i g h c o n t e n t o f s t e e l fi b e r [ J ] ． H y d r o — S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， 2 0 1 5 ( 5 ) ：1 0 9 — 1 1 5 ． ) 高掺量钢纤维 自密实混凝土梁抗弯性能分析 周俊敏 ，吴 禹 ，薛 瑞 ( 1 ． 重庆市计量质量检测研究院，重庆4 0 1 1 2 3 ； 2 ． 重庆交通大学 土木建筑学院，重庆4 0 0 0 7 4 ) 摘 要 ： 通过不断试配， 获得体积掺量为 3 ． 0 ％的高掺量钢纤维 自密实混凝土的配置方法 ， 并在混凝土力学性能 测试中得到相应配合比下混凝土的力学性能指标。利用 A N S Y S有限元软件 ， 对所设计的试验梁以实测材料参 数为依据进行数值模拟。计算结果表明， 体积掺量为3 ． 0 ％的钢纤维钢筋 自密实混凝土梁与普通钢筋 自密实} 昆 凝土梁相比， 其开裂荷载、 屈服荷载 、 弯曲韧性及结构刚度得到明显提升。通过对 3 ． 0 ％的高掺钢纤维 自密实钢 筋混凝土粱与普通钢筋 自密实混凝土梁在裂缝宽度随荷载的变化规律及同一截面不同高度处混凝土应变的分 布情况的对比分析， 发现钢纤维具有良好的阻裂作用， 并能有效提高混凝土的极限拉应变。 关 键 词 ： 高掺量 ； 钢纤维 自 密实混凝土梁； 抗弯性能； A N S Y S ； 黏结滑移 中图分类号 ： T U 5 2 8 ． 0 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 9 — 6 4 0 X( 2 0 1 5 ) 0 5 — 0 1 0 9 — 0 7 掺钢纤维自密实混凝土是 自密实混凝土和钢纤维两种材料组合而成的一种性能优良的新型复合材料， 不仅能最大限度地发挥出各种材料 的独 自特性 ， 并且能赋予单一材料所不具备 的优 良特性 。在 自密实混凝 土中掺加乱 向分布的钢纤维 ， 不仅保留了新拌 自密实混凝土优异的工作性能 ， 又大大提高了混凝土抗折、 抗 弯 、 抗拉 、 抗冲击和抗裂的能力 ， 能更好地满足新型建筑材料的要求。到 目前为止 ， 国内外对掺纤维的自密实 混凝土研究还远未满足工程应用的需要。为了促进我国掺纤维 自密实混凝土技术的发展 ， 如今国内已有多 名研究学者对相关领域展开了一系列的试验研究。例如丁一宁等 在钢纤维自密实混凝土的工作性能、 弯曲韧性和剪切韧性、 弯剪性能方面所做的努力l 1 ； 郑建岚等 对 自密实高性能混凝土结构的设计应用 及纤维混凝土扁梁框架结构的抗震性能进行 了研究 。 目前有关钢纤维 自密实混凝土 的研究 中， 钢纤维 体积率大多集 中在 0 ． 5 ％左右 ， 针对高掺量钢纤维 自密实混凝土的备制研究还较少。由于混凝 土的 自密实 性能要求较好的流动性 、 抗离析性和填充性 ， 而掺人过多的钢纤维将会导致混凝土 自密实性能难以满足 。因 此 ， 将高掺量钢纤维与 自密实混凝土融合在一起 ， 配制高掺量钢纤维 自密实混凝土的技术难度较大。本文成 功制备 出体积掺量为 3 ． O ％的钢纤维 自密实混凝土， 并 以实测材料参数作为依据 ， 重点针对高掺量钢纤维 自 密实混凝土配筋梁的抗弯性能进行数值模拟分析， 最终得出高掺量钢纤维自密实混凝土配筋梁较普通钢筋 自密实混凝土梁 ， 屈服荷载、 开裂荷载 、 结构刚度及弯曲韧性均有提高 ， 结果对同类研究具有参考意义。 1 试验 设计 1 ． 1试 验原 材料 试验采用 P ． 0 4 2 ． 5普 通硅酸盐水 泥 ， 密度为 3 ． 1 g ／ c m ； 粉 煤灰采用 电厂 I级粉 煤灰 ， 比表面积 为 4 6 0 0 c m ／ g ， 密度 2 ． 3 g ／ c m ； 粗骨料为 5 ～ 2 0 mlT l 连续级配的石灰岩碎石 ， 含泥量 0 ． 3 ％， 密度 2 ． 7 g ／ c m ； 细 收稿 日期 ： 2 0 1 5 - 0 2 — 0 5 作者简介： 周俊敏( 1 9 6 0 一) ， 男 ，四川南江人 ， 高级工程师，主要从事计量检测与土木工程研究。 E— ma i l ：9 8 34 86 7 87 @ qq． c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 1 0 水 利 水 运 工 程 学 报 2 0 1 5年 1 O月 骨料为细度模数 2 ． 8 5的中砂 ， 密度 2 ． 6 g ／ c m ； 外加剂采用固含量为 2 5 ％的聚羧酸高效减水剂 ； 钢纤维选用辽宁某公 司生产 的普通钢纤 维 ： 长6 mm， 直径 0 ． 2 m m， 长径 比 3 0 ， 密度 7 8 0 0 k g ／ m ，弹性模量 2 5 0 G P a ， 抗拉强度 3 1 0 0 M P a 。 1 ． 2 高掺量钢纤维自密实混凝土配合比 钢纤维 自密实混凝土的技术特点是掺人的钢纤维与混凝土的自 密实性能要求相矛盾。由于钢纤维的加入对 自密实混凝土工作性能 的影响较大 ， 所以在 自密实混凝土中不可能像普通钢纤维混凝土那 样大量的掺人钢纤维。根据 目前的研究情况 一 ， 本文主要针对制 备的 3 ． 0 ％高掺 量钢 纤维 自密实 混凝 土 配筋 梁 的受力 性 能进行 研究 。 图 1 钢纤维形貌 F i g ．1 St e e l fib e r 由于本文制备的混凝土钢纤维掺量较高， 为保证自密实混凝土有足够的黏聚性和间隙通过性， 本文采用 的粗骨料最大粒径为 1 6 m m， 且针片状含量不超过 8 ％， 并采用6 m m短钢纤维。通过配合比试验研究发现， 粗骨料在运动过程中会发生频繁接触 ， 由于钢纤维 的掺人 ， 更容易出现阻塞堆积 ， 只有低黏度砂浆通过粗骨 料及钢纤维之间间隙的现象 。考虑到这种情况 ， 本文对基准配合比进行了适当调整 ， 调整后的配合比拥有大 量且较高黏度的砂浆和较少体积含量的粗骨料。这种配合比下的液相具备足够的携带能力， 能使钢纤维及 粗骨料悬浮于液相中， 减少固体颗粒、 钢纤维之间的碰撞接触。并且足够黏度的砂浆也避免了混凝土拌合物 发生离析 ， 特别是避免了只有浆体从骨料、 纤维间的空隙中流走的情形发生。砂浆的黏度与砂浆 中砂的体积 含量和胶凝材料浆体的浓度有关 。而胶凝材料浆体的浓度与水胶 比有关 ， 但是 ， 一般水胶 比由混凝土的配制 强度确定 ， 故本文配制 C 4 0} 昆 凝土时， 通过调整减水剂用量以改善混凝土拌合物和易性。本文 s F配合 比中 所用的胶凝材料为 6 8 6 k g ， 远大于 P T配合比中的 5 7 5 k g ， 同时 ， S F配合 比中减水剂用量为 5 ． 4 9 k g ， 占胶凝 材料用量的 0 ． 8 ％， 而 P T配合 比中减水剂用量为 5 ． 6 3 k g ， 占胶凝材料用量的 l ％。 经过计算 、 试配和调整 ， 本文得到普通 自密实混凝土基准配合 比和 3 ． 0 ％体积掺量钢纤维 自密实混凝土 配合 比( 见表 1 ) 。 表 1 钢纤维 自密实混凝土配合 比 T a b ． 1 Mi x i n g p r o p o r t i o n o f s t e e l fi b e r s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e k g 1 ． 3 力学性能指数 选用 C 4 0自密实混凝土作为试验复合梁 的基体 。通过对材料进行试验测试 ， 获得各组配合 比所对应 的 混凝土力学性能指标以及试验使用的 q b l 2受拉主筋力学性能指标 ( 见表 2 ) 。本文采用试验实测值作 为有 限元计算参数 。 表 2 混凝土 ( 2 8 d ) 和 受拉钢筋 的力学性能指标 T a b ． 2 Me c h a n i c a l p r o p e r t i e s i n d e x o f c o n c r e t e ( 2 8 d ) a n d t e n s i l e r e i n f o r c e m e n t 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 周俊敏， 等：高掺量钢纤维 自密实混凝土梁抗弯性能分析 1 ． 4试 验 梁设计 为体现 3 ． 0 ％高掺量钢纤维 自密实混凝土梁与普通钢筋 自密实混凝土梁力学性能上 的差异 ， 本文设计 了体积掺量 3 ． 0 ％的钢纤维 自密实混凝土复合梁和普通钢筋 白密实混凝土梁 。本文有限元分析采用的受弯 梁均按照试验可行尺寸设计 ， 梁全长 2 0 0 0 m m， 计算跨径 1 8 0 0 m m。梁的受拉主筋采用 l 2的钢筋 ， 架立钢 筋采用 1 2的钢筋 ， 箍筋和斜筋为 6的光 圆钢筋 。试验梁的配筋率 、 箍筋 间距等构造要求严格按照《 混凝 土结构设计规范( G B 5 0 0 1 0 --2 0 1 0 ) 》 设计。梁的具体尺寸如图2 。普通钢筋 自密实混凝土梁( P T ) 和掺 3 ． 0 ％钢纤维 自密实混凝土复合梁 ( s F ) 均采用简支梁三分点加载法 ， 试件尺均为 1 5 e mX 2 5 e ra~ 2 0 0 e m。 昌 # 昌 # 5 O l O @6 5 蕊 二 =l}＼ 筋 6 主 筋 一 ： === ]I l I ▲ ● 1 1 0 0 1 1 8 0 0 I 1 0 0 I 。 2 0 0 0 。 2 有 限元 非线性分析 图 2 梁尺寸及配筋 ( 单位 ： m m) F i g ． 2 B e a m s i z e a n d i t s r e i n f o r c e m e n t d r a w i n g( u n i t ： m m) 2 ． 1 有限元模型的基本假设及建立 本文通过 A N S Y S有限元软件 ， 按照试验梁的实际配筋情况及尺寸 ， 建立了分离式模型 。计算采用 以下几点基本假设 ： ①假定钢筋与混凝土在整个受力过程 中， 变形协调 ； ②假定钢筋与混凝 土间的黏结滑移 关系满足 H o u d e 经验公式； ③假定纤维在混凝土中均匀分布， 纤维混凝土可以看作各项同性体， 模型从混凝 土力学性能指标的角度体现纤维对混凝土的影响。 分析模型需要关注钢筋混凝土的黏结滑移情况 ， 并且要考虑支座垫块和其梁之间的接触情况 ， 以此保证 计算结果的真实度。其中普通 自密实混凝土材料和钢纤维自密实混凝土材料采用 S o l i d 6 5 单元， 钢筋选用 l i n k 8单元 ， 支座处垫块采用 S o l i d 4 5单元 ， 其 中混凝 土与钢筋的黏结滑移关系通过 C o m b i n 3 9单元进行等效 模拟 ， 在钢筋混凝土梁与支座垫块 的接触面上分别覆盖一层接触单元来模 拟接触 ， 接触单元使用 C o n t a 1 7 4 单元 ， 目标单元使用 T a r g e l 7 0单元。在模型分析过程 中， 为了使计算收敛 ， 关 闭了 S o l i d 6 5单元的额外形状 选项 ， 并考虑该单元的开裂后应力松弛选项 。在对 S o l i d 6 5单元设置混凝土破坏准则时 ， 关闭了混凝土的压 碎功能。普通 自密实混凝土和纤维 自密实混凝土本构采用多线性 MI S O模型 ， 并且 忽略混凝土应力应变曲 线的下降段， 钢筋本构采用双线性 B I S O模型。 为了使分析模型达到协调接触界面的 目的， 通过试算 将接触单元中的罚刚度设置为 1 ． 0 。在钢筋与混凝土坐标 一 致的两节点位置， 设置 3根单元长度为零的正交一维弹 簧单元 C o m b i n 3 9 ， 通过设定弹簧单元的实常数 ， 定义了该 单元的广义位移一 荷载 曲线 以模拟钢筋与} 昆 凝土间黏结滑 移 的非线性行为 。其黏结滑移关系采用 H o u d e经验式 ： = f 5 ． 3 1 0 一2 ． 5 2 1 0 4 + 5 ． 8 7 1 0 一 5 ． 4 7 1 0 。 s ) ~ ／ 4 o ． 7， 其中： Jr 为黏结应力( N ／ ra m ) ； 为滑移 量 ( i n n) ； ． 为 昆 凝土轴心抗压( MP a ) 。正由此换算得黏结 力与滑移值的关系曲线 ， 见图 3 。 Z 、 好 德 0 0 ． 0 2 0 ． O 4 O ． 0 6 滑 移 ， IT IB 图 3 节点滑移一 黏结 曲线 F i g ． 3 C u r v e o f b o n d - s l i p r e l a t i o n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 1 2 水 利 水 运 工 程 学 报 2 0 1 5年 1 0月 本文分析模型取 1 ／ 4简支梁进行建模 ， 目的在于提高其计算精准度 ， 降低计算成本。任何一片试验梁 的 1 ／ 4模型都有 2 2 3 9个节点 ， 1 8 6 1 个单元。单元尺寸为 2 ． 1 7或 2 ． 9 m m。根据简支梁的受力特性 ， 分别在模 型两个 中面上施加垂直的法向位移约束。为防止应力集中， 在荷载设计位置 ( 梁跨 1 ／ 3处 ) 沿梁宽施加等效 均布荷载。分析模型采用大位移静态分析 ， 打开时间 自动步长开关 ， 并设置子步数为 1 0 0 0 ， 设置子步数的最 大平衡迭代次数为 1 0 0 。一般情况下， A N S Y S 默认的收敛准则不宜使计算收敛， 可以适当放宽收敛条件以加 速收敛， 该分析模型使用位移收敛准则， 收敛误差为 5 ％。 2 ． 2 结果与分析 从 A N S Y S中绘出各组试验梁 的荷载一 位移关系曲线 ， 如 图 4所示 。可见 ， 在开裂前 ， 截面处于弹性工作 状态； 当梁体开裂后 ， 曲线 出现明显转折 ， 不久 ， 裂缝平稳发展 ， 曲线斜率增大 ， 形成拐点 ； 而当受拉主筋屈服 时 ， 跨中挠度迅速增加， 斜率再次迅速降低 ， 出现拐点。该规律符合典型适筋梁的变形刚度理论 ， 分析结果可 靠准确。 Z ＼ 握 位 移 ／ mm (a ) 试验梁 Z ＼ 犍 位 移 ／ I l l m ( b ) S F 试验梁 图4 不同试验梁荷载一 位移曲线的比较 F i g ． 4 C o mp a r i s o n s b e t w e e n l o a d — d i s p l a c e me n t c l l r v e $o f d i ffe r e n t t e s t c o n c r e t e b e a ms 根据 A N S Y S计算结果可知 ， S F试验梁的开裂荷载较普通梁提高了 1 0 5 ． 9 ％， 屈服荷载提高了 8 ． 0 ％。由 此可以看 出， s F试验梁其开裂荷载及屈服荷载较 P T试验梁均有提高。并且 s F试验梁与 P T试验梁相比其 刚度明显增大， 例如 P T 试验梁在加载至 9 2 ． 5 6 k N时跨中挠度为4 ． 7 m m； S F 试验梁其值约为3 ． 8 m m。 另外 ， 试验梁荷载一 位移关系曲线所包围的面积可以反映出结构在荷载作用下吸收能量的能力。曲线 越丰满 ， 说明试验梁呈现出越大的韧性。考虑到本文有限元对弹性阶段及裂缝初始扩展 阶段的计算较为准 确 ， 故弯曲韧性指标 主要考察试验梁从开始加载至加载到跨 中挠度 为 4 m m时荷载一 位 移曲线所包 围的面 积。经过计算 ， s F试验梁的弯曲韧性较 P T试验梁提高了3 2 ． 0 ％。可以发现 ， 高掺量钢纤维对结构的增强增 韧作用明显 。 图 5给出了 P T试验梁和 S F试验梁开裂前后在不同荷载步下沿跨中截面不同高度处的混凝土应变值 ， 从图 5可见 ： 开裂前 ， 2组试验梁弯曲后横截面都保持为平面 ， 符合平截面假定 ， 2组试验梁 的中性轴大约都 在 1 ／ 2梁深处 ， 全截面处于线弹性阶段。P T试验梁和 s F试验梁在开裂时受拉区边缘混凝 土的极 限拉应变 分别约8 4和 1 6 6 8 ， 表明3 0 ％体积掺量钢纤维能有效提高混凝土的极限拉应变， 与普通试验梁相比提高了 9 7 ． 3 ％。梁开裂后 ， 从混凝土平均应变的角度来看 ， 仍可以假设开裂后截面符合平面变形条件 ， 只是受拉区 混凝土开裂后 ， 裂缝不断开展和延伸 ， 中性轴逐渐靠近受压区混凝土边缘 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 周俊敏， 等 ： 高掺量钢纤维 自密实混凝土梁抗弯性能分析 1 1 3 吕 l喧 应 变 ／ ￡ ( a ) P T 试验粱开裂前 1 1 皂 1 怄 应 变 ／ # c ( b ) S F 试验梁开 裂前 应 变 ／ 应 变 ， s ( c ) P T 试验梁开裂后 ( d ) S F 试验梁开裂后 图 5 试验梁开裂前后同一截面不同高度处的混凝土应变值 F i g ． 5 C o n c r e t e s t r a i n v a l u e s o f s a me c r o s s s e c t i o n a t d i f f e r e n t h e i g h t s b e f o r e a n d a f t e r t e s t b e a m c r a c k i n g 从图 6可知 ， 荷载位于 7 ～ 2 4 ． 4 k N左右时， 标距 内测 得的位移值随荷载呈线性变化 ， 两组梁没有明显 区别 ， 随 后 P T试验梁先开裂 ， 而 S F试验梁开裂晚 ， 由此进一步验 证 了钢纤维对裂缝开展的抑制作用。当梁开裂后 ， P T试 验梁比 s F试 验梁的裂缝宽度发展快。在 同一荷 载作用 下 ， P T试验梁 的裂缝 宽度小于 S F试 验梁。这表 明在梁 弯 曲破坏过程 中 3 0 ％体积掺量钢纤维可 以发挥 出较好的 阻裂效 果 ， 在相 同荷载 下 ， P T试 验 梁 开裂 截 面 中性 轴 更高。 3 问题讨论 Z ＼ 挺 图6 受拉区边缘处裂缝宽度随荷载的变化曲线 Fi g． 6 Cha n g e c u r v e s o f t e ns i l e a r e a e d g e c r a c k wi d t h wi t h l o a ds 本文通过 A N S Y S分析了高钢纤维掺量试验梁和未掺钢纤维试验梁在抗弯性能方面的差异 ， 并且得到了 相应的荷载一 位移关系曲线 、 试验梁开裂前后 同一截面不同高度处混凝土应变的分布情况和受拉区边缘处 裂缝宽度随荷载的变化曲线。但在有些 因素上本文考虑得还不够 ， 在今后深入研究的过程中， 值得进一步去 完善 。现就本文相关问题作如下探讨 ： ( 1 ) 实际试验过程 中， 受拉钢筋屈服后 ， 中性轴快速上升， 受压混凝土很 快被压溃而致使试验梁最终失 去承载力。为了计算收敛和避免结构在荷载较小阶段因为局部受压混凝土满足破坏准则而误判结构失去承 载力退出计算 ， 模型关闭了混凝土的压碎功能。鉴于此 ， 本文将试验梁完全失去承载力之前的屈服荷载近似 看作结构的极限荷载进行讨论 。 ( 2 ) 模 型没有考虑钢纤维跨裂缝传递应力及钢纤 维从基体中拔 出的情况。在试验梁屈服时 ， 其实仍有 不少钢纤维在受拉区传递拉应力， 所以， 实际试验得到的屈服荷载还应大于有限元计算值。 ( 3 ) 为了得到更真实 、 更贴近实际的计算结果 ， 本文的有限元非线性分析模型考虑 了钢筋与混凝土之间 的黏结滑移 ， 但 由于本文试验并未研究钢纤维对钢筋与混凝土之间黏结滑移的影响， 所以本文的分析模型采 m 8 6 4 2 O g。 、 怄 m 8 6 4 2 O g。 、 恒 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 1 4 水 利 水 运 工 程 学 报 2 0 1 5 年 1 0月 用了相同的黏结滑移关系。 ( 4 ) 本文有限元模型采用的是分布型裂缝 ， 认为在开裂截面附近存在应力释放 ， 附近点的应变为零 。在 单元开裂后 ， 本文以划分的单元长度为标距 ， 根据单元应变值计算得到裂缝宽度 ， 而将裂缝宽度除以标距 ， 就 是本文得到的跨缝处混凝土平均应变。 4 结 语 通过 A N S Y S有限元数值分析， 本文得出以下几点结论及推测 ： ( 1 ) 钢纤维对梁开裂的抑制作用明显 ， 钢纤维掺量为 3 ． 0 ％时 ， 试验梁 的开裂荷载 、 屈服荷载和弯曲韧性 分别较普通梁提高了 1 0 5 ． 9 ％， 8 ． 0 ％和 3 2 ． 0 ％。可以看出， 3 ． 0 ％高掺量钢纤维能有效提高结构的刚度 、 开裂 荷载及屈服荷载 ， 并且对结构的增韧作用明显。 ( 2 ) 普通梁较掺 3 ． O ％ 体积钢纤维的试验梁其混凝土极限拉应变小， 裂缝宽度发展更快， 相同荷载作用 下 ， 中性轴更靠近受压区混凝土边缘 ， 说明钢筋钢纤维 自密实混凝 土梁开裂更 晚， 裂缝发展较普通梁缓慢 。 从梁开裂后混凝土平均应变沿截面高度的分布情况来看 ， 可假设开裂后截面仍符合平面变形条件。 ( 3 ) 采用有限元对弹性 阶段及裂缝初始扩展阶段的计算较为准确 ， 而后半段的计算结果较试验值偏小。 ( 4 ) 采用有限元法分析提供了试验性研究无法取代的模拟计算结果 ， 与试验性研究相辅相成 ， 可为同类 研究提供参考 。 参考文献 ： [ 1 ]丁一宁， 刘思国． 钢纤维自密实混凝土弯曲韧性和剪切韧性试验研究[ J ] ． 土木工程学报，2 0 1 0 ， 4 3 ( 1 1 ) ： 5 5 ． 6 3 ．( D I N G Y i — n i n g ， L I U S i — g u o ． A s t u d y o f t h e fl e x u r a l a n d s h e a r t o u g h n e s s o f s t e e l fi b e r r e i n f o r c e d s e l f - c o m p a c t i n g c o n c r e t e [ J ] ． C h i n a C i v i l E n g i n e e r i n g J o u r n a l ， 2 0 1 0 ， 4 3 ( 1 1 ) ： 5 5 - 6 3 ． ( i n C h i n e s e ) ) [ 2 ]刘赫凯． 钢纤维对高性能 自密实混凝土构件弯／ 剪性能的影响[ D] ． 大连 ： 大连理工大学 ， 2 0 1 1 ． ( L I U H e — k a i ． I n f l u e n c e o f s t e e l fi b e r o n t h e fl e x u r a l a n d s h e a r b e h a v i o r o f h i g h p e r f o r m a n c e s e l f - c o n s o l i d a t i n g c o n c r e t e e l e me n t s [ D] ．D a l i a n ：D a l i a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， 2 0 1 1 ． ( i n C h i n e s e ) ) [ 3 ]罗素蓉， 郑建岚， 王国杰 ， 等 ．自密实高性能混凝土结构的研究与应用[ J ] ． 土木工程学报， 2 0 0 5 ， 3 8 ( 4 ) ： 4 6 — 5 2 ． ( L U O S u r o n g ， Z H E N G J i a n — l a n ，WA N G G u o - j i e ，e t a 1 ．R e s e a r c h o n a n d a p p l i c a t i o n o f s e l f - c o m p a c t i n g h i g h p e r f o r m a n c e c o n c r e t e s t r u c t u r e s [ J ] ． C h i n a C i v i l E n g i n e e r i n g J o u r n a l ， 2 0 0 5 ， 3 8 ( 4 ) ： 4 6 — 5 2 ． ( i n C h i n e s e ) ) [ 4 ]李轶慧． 纤维 自密实混凝土配合比设计方法及其力学性能的研究[ D] ． 福建： 福州大学， 2 0 0 6 ． ( u Y i — h u i ． A s t u d y o f m i x d e s i g n a n d m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f fi b e r r e i n f o r c e d s e l f - c o m p a c t i n g c o n c r e t e [ D] ．F u j i a n ：F u z h o u U n i v e r s i t y ，2 0 0 6 ．( i n C h i n e s e ) ) [ 5 ]陈亚亮． 钢纤维预应力混凝土扁梁框架抗震性能研究[ D] ． 福州： 福州大学，2 0 0 5 ．( C H E N Y a — l i a n g ． S e i s m i c b e h a v i o r o f fi b e r - r e i n f o r c e d p r e s t r e s s e d w i d e — b e a m f r a me s [ D ] ． F u z h o u ： F u z h o u U n i v e r s i t y ， 2 0 0 5 ． ( i n C h i n e s e ) ) [ 6 ]王冲， 林鸿斌，杨长辉，等． 钢纤维 自密实高强混凝土的制备技术[ J ] ． 土木建筑与环境工程， 2 0 1 3 ， 3 5 ( 2 ) ：1 3 0 — 1 3 4 ． ( WA N G C h o n g ， L I N H o n g — b i n ， Y A N G C h a n g — h u i ， e t a i ． P r e p a r a t i o n t e c h n o l o gy o f fi b e r t o u g h e n e d s e lf - c o m p a c t i n g h i g h — s t r e n g t h c o n c r e t e [ J ] ． J o u r n al o f C h o n g q i n g J i a n z h u U n i v e r s i t y ， 2 0 1 3 ， 3 5 ( 2 ) ：1 3 0 — 1 3 4 ． ( i n C h i n e s e ) ) [ 7 ]余成行， 刘敬宇，肖鑫． C 6 0钢纤维自密实混凝土的配合比设计和应用[ J ] ． 混凝土， 2 0 0 7 ( 7 ) ： 7 4 — 7 8 ．( Y U C h e n g — x i n g ， L I U J i n g — y u ， X I A O X i n ．Mi x t u r e r a t i o d e s i g n a n d a p p l i c a t i o n o f C 6 0 s e l f - c o m p a c t i n g c o n c r e t e r e i nfo r c e d b y s t e e l fi b e r [ J ] ． C o n c r e t e ， 2 0 0 7 ( 7 ) ： 7 4 — 7 8 ． ( i n C h i n e s e ) ) [ 8 ]G B 5 0 0 1 0 --2 0 1 0混凝土结构设计规范[ S ] ． ( G B 5 0 0 1 0 --2 0 1 0 C o d e f o r d e s i g n o f c o n c r e t e s t ruc t u r e s [ S ] ．( i n C h i n e s e ) ) [ 9 ]江见鲸． 钢筋混凝土结构非线性有限元分析[ M] ． 西安：陕西科学技术出版社，1 9 9 4 ．( J I A N G J i a n — q i o n g ． N o n l i n e a r fi n i t e e l e me n t a n a l y s i s o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e s t r u c t u r e l M_ ． X i ’ a n ： S h a n x i S c i e n c e&T e c h n o l o gy P r e s s ，1 9 9 4 ． ( i n C h i n e s e ) ) [ 1 0 ]徐礼华 ， 池寅 ， 李荣渝 ， 等． 钢纤维混凝土深梁非线性有限元分析在 A N S Y S中的实现[ J ] ． 岩土力学 ， 2 0 0 8 ， 2 9 ( 9 ) ： 2 5 7 8 — 2 5 8 2 ．( X U L i — h u a ，C H I Y i n ，L I R o n g — y u ，e t a 1 ． R e a l i z a t i o n o f A N S Y S f o r n o n l i n e a r fi n i t e e l e m e n t a n a l y s i s o f s t e e l fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e d e e p b e a ms _ J ] ． R o c k a n d S o i l Me c h a n i c s ， 2 0 0 8 ， 2 9 ( 9 ) ： 2 5 7 8 ． 2 5 8 2 ． ( i n C h i n e s e ) ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 周俊敏， 等 ： 高掺量钢纤维 自密实混凝土梁抗弯性能分析 [ 1 1 ]刘佩玺，徐永清， 刘福胜． 钢筋混凝土结构粘结滑移分析在 A N S Y S中的实现 [ J ] ． 山东农业大学学报：自然科学版， 2 0 0 7 ， 3 8 ( 1 ) ： 1 2 5 - 1 3 0 ． ( L I U P e i — x i ， X U Y o n g - q i n g ， L I U F u — s h e n g ． R e a l i z a t i o n o f R C s t r u c t u r e b o n d — s l i p a n a l y s i s w i t h A N S Y S [ J ] ． J o u r n a l o f S h a n d o n g A g n c u l t u r a l U n i v e r s i t y ( N a t u r a l S c i e n c e ) ， 2 0 0 7 ， 3 8 ( 1 ) ：1 2 5 — 1 3 0 ． ( i n C h i n e s e ) ) Fl e x ur a l b e ha v i o r a na l y s i s o f s e l f - c o mpa c t i ng c o nc r e t e b e a m r e i n f o r c e d wi t h h i g h c o nt e n t o f s t e e l fib e r Z HOU J u n — mi n 。W U Yu ．XU E R u i ( 1 ．C h o n g q i n g A c a d e m y o f Me t r o l o g y a n d Q u a l i t y I n s p e c t i o n ，C h o n g q i n g 4 0 1 1 2 3 ，C h i n a ；2 ． S c h o o l of C i v i l E n g i n e e r i n g a n d A r c h i t e c t u r e ， C h o n g q i n g J i a o t o n g U n i v e r s i t y ，C h o n g q i n g 4 0 0 0 7 4， C h i n a ) Abs t r a c t：A c o n fig u r a t i o n me t ho d o f 3． 0％ v o l u me q u a nt i t i e s o f s t e e l fib e r r e i n f o r c e d s e l f — c o mp a c t i n g c o n c r e t e ha s b e e n g o t t h r o u g h c o n t i n u o u s t ri a l mi x t u r e i n t h i s s t u d y ．B a s e d o n t h e c o n c r e t e me c h a n i c s p e r f o r ma n c e t e s t s ， t h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f c o n c r e t e i n d e x u n d e r v a rio us mi x i n g r a t i o s a r e o b t a i n e d． Ac c o r d i ng t o t h e me a s u r e d ma t e ria l p r o p e rti e s，t h e t e s t i n g be a ms a r e s i mul a t e d u s i