鋼纖維輕骨料混凝土細觀均勻化及受扭構件極限承載力研究

王輝明，賀正波，朱 文

(新疆大學建筑工程學院，烏魯木齊 830046)

0 引 言

當前建筑中的超高層建筑鱗次櫛比，普通混凝土自重大的缺點限制了它在此類工程中的應用，因此研究者發明了輕骨料混凝土并對其進行了分析研究[1-4]，將其廣泛應用于工程中[5-8]。但輕骨料混凝土存在抗拉強度低，易開裂等不足。因此研究者在輕骨料混凝土中加入纖維，改善輕骨料混凝土的受力性能[9-11]。由于鋼纖維強度大，加入混凝土可有效改善其力學性能，因此鋼纖維輕骨料混凝土(steel fiber lightweight aggregate concrete, SFLWC)在高層建筑和道橋工程中被廣泛應用。

隨著大跨度建筑物不斷出現，構件受扭成為不可忽視的工程問題之一，如在道橋工程中，箱梁在車輛施加的不對稱荷載下發生扭轉[12]，框架結構中框架梁和剪力墻也都易受到扭轉作用[13-16]。多年來，學者們對混凝土構件的受扭性能進行了諸多研究[17-20]。

當前常用的扭轉計算理論有基于變角度空間桁架模型理論和扭曲破壞面極限平衡(斜彎)理論。邱繼生等[21]運用基于變角度空間桁架模型理論對鋼纖維混凝土梁的極限扭矩進行了分析，提出極限扭矩計算公式。張根俞[22]運用斜彎理論給出了純扭工況下，鋼纖維混凝土構件開裂扭矩計算公式。Okay等[23]研究發現，由于鋼纖維的加入使混凝土梁的抗扭能力和吸能能力提升顯著。趙燕茹等[24-25]運用試驗和有限元方法對鋼纖維混凝土梁進行了純扭作用下的研究，提出相應工況下開裂扭矩的計算公式，并表明鋼纖維體積含量增加，鋼纖維混凝土梁的延性隨之提高。……