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第1章 绪论 1

1.1普通混凝土的缺陷 1

1.2纤维混凝土的优点 2

1.3超强韧性纤维混凝土 3

1.4纤维混凝土的理论和应用研究 5

1.4.1纤维混凝土力学性能的研究 5

1.4.2纤维混凝土的应用研究 6

第2章 纤维混凝土弹性模量的细观力学求解方法 7

2.1弹性模量的计算公式 7

2.1.1球形夹杂四相复合材料模型 7

2.1.2弹性模量计算 7

2.1.3张量α，β和γ 9

2.2计算结果与讨论 10

2.2.1纤维混凝土弹性模量的理论求解 10

2.2.2理论解和试验结果比较 10

2.3纤维混凝土弹性模量影响参数分析 11

2.4小结 12

第3章 纤维混凝土配合比优化设计 13

3.1纤维混凝土配合比设计的要求和特点 13

3.1.1纤维混凝土配合比设计的要求 13

3.1.2纤维混凝土配合比设计的特点 13

3.2钢纤维混凝土配合比的优化设计 13

3.2.1材料和实验设备 14

3.2.2试件准备及试验过程 17

3.2.3分析与讨论 17

3.3超强韧性纤维混凝土配合比的优化设计 20

3.3.1液化机理与设计方法 20

3.3.2分析与讨论 23

第4章 超强韧性聚丙烯纤维混凝土 24

4.1聚丙烯结构和形态 24

4.2聚丙烯热学、力学和化学性能 26

4.3聚丙烯纤维及其作用 27

4.4聚丙烯纤维混凝土性能 30

4.5超强韧性聚丙烯纤维混凝土 31

4.6聚丙烯纤维混凝土在国内外研究与应用的现状 34

4.6.1聚丙烯纤维混凝土的发展简史 34

4.6.2聚丙烯纤维混凝土在工程中的应用情况 34

第5章 超强韧性纤维混凝土的微观结构分析 36

5.1高性能水泥浆与骨料间过渡层的微观结构 36

5.2高性能水泥浆与纤维界面层的微观结构 37

5.3高性能聚丙烯纤维混凝土骨料的大中心质效应 39

5.4超强韧性纤维混凝土的固体缺陷微观结构 40

第6章 超强韧性纤维混凝土的自修复性能 42

6.1耐久性问题 42

6.1.1混凝土的耐久性问题 43

6.1.2无裂纹的混凝土 43

6.1.3制造自修复纤维混凝土的方法 44

6.1.4应用弥散分布修补方法的关键条件 45

6.2自修复ECC材料的优化设计 48

6.3试验方案 49

6.3.1自修复质量、可靠性和重复性的量化 49

6.3.2材料组分 50

6.3.3干湿循环 51

6.3.4 ECC的预加载 51

6.3.5 ECC自修复性能的测量 51

6.4自修复后的性能 52

6.4.1裂纹特征 52

6.4.2 ECC的自修复 52

6.4.3自修复后ECC的力学性能 54

6.5自修复过程中物理模型和化学模型的建立 56

第7章 钢筋、FRP筋增强PP ECC梁的滞回性能 58

7.1钢筋增强PP ECC梁试验概况 58

7.1.1试验方案 58

7.1.2材料性能试验 59

7.1.3试件浇筑 60

7.1.4加载装置 60

7.1.5加载制度 61

7.1.6测点布置及数据采集 62

7.1.7试验中注意事项 62

7.1.8破坏现象描述 63

7.1.9试件荷载（P）-位移（△）曲线结果分析 67

7.1.10骨架曲线分析 69

7.1.11承载力退化分析 71

7.1.12刚度退化特性分析 72

7.1.13耗能性能 74

7.1.14应变片分析情况 76

7.1.15小结 76

7.2钢筋增强PP ECC梁非线性有限元分析 76

7.2.1材料本构关系模型选取 76

7.2.2建模的方法和单元类型的选取 80

7.2.3钢筋增强PP ECC梁模型的建立 80

7.2.4计算结果分析 81

7.2.5小结 87

7.3钢筋增强PP ECC梁的恢复力模型 87

7.3.1钢筋增强PP ECC梁计算模型 87

7.3.2试件骨架曲线模型的确定 88

7.3.3钢筋增强PP ECC梁骨架曲线模型中特征参数的确定 89

7.3.4计算值骨架曲线模型与试验结果对比分析 92

7.3.5荷载（P）-位移（Δ）曲线模型 93

7.3.6 P-Δ曲线模型中有关刚度的确定 94

7.3.7模型计算P-Δ曲线与试验结果对比分析 94

7.3.8小结 96

7.4 FRP筋材料 96

7.4.1 FRP筋的力学性能 96

7.4.2 FRP筋与混凝土的粘结性能及工作机理 98

7.5 FRP筋增强PP ECC梁滞回性能试验研究 102

7.5.1试验材料特性 103

7.5.2试验现象分析 104

7.5.3试验结果分析 106

7.5.4小结 111

7.6低周反复荷载下FRP筋ECC梁的承载力分析 112

7.6.1 FRP筋增强PP ECC构件正截面受力阶段 112

7.6.2 FRP筋增强ECC的正截面的极限承载力 113

7.6.3综合性能指标 115

7.6.4小结 116

7.7试验梁的有限元模拟计算 117

7.7.1建立模型 117

7.7.2计算结果分析 118

7.7.3骨架曲线比较 119

7.7.4小结 120

第8章 钢筋、FRP增强PP ECC柱力学性能研究 121

8.1钢筋增强PP ECC轴压短柱试验及结果分析 121

8.1.1试件设计及制作 121

8.1.2试验装置 122

8.1.3测点布置 123

8.1.4加载制度及方案 123

8.1.5试验加载方案 124

8.1.6钢筋增强PP ECC短柱破坏形态 124

8.1.7混凝土柱及PP ECC柱轴压破坏形态对比分析 126

8.1.8 PP ECC短柱轴压试验结果分析 128

8.1.9小结 129

8.2钢筋增强PP ECC长柱轴压试验 129

8.2.1试件设计 129

8.2.2试验测量装置及测点布置 130

8.2.3轴压长柱破坏形态对比 130

8.2.4试验结果分析 130

8.2.5小结 134

8.3钢筋增强PP ECC长短柱非线性有限元分析 134

8.3.1钢筋混凝土ABAQUS非线性分析 134

8.3.2钢筋增强PP ECC短柱的非线性有限元分析 135

8.3.3钢筋增强PP ECC长柱的非线性有限元分析 138

8.3.4小结 139

8.4钢筋增强PP ECC长短柱的承载力计算 141

8.4.1受压构件的构造要求 142

8.4.2基本假定 142

8.4.3钢筋增强PP ECC受压构件设计建议 142

8.4.4钢筋增强PP ECC轴心受压长短柱正截面承载力 143

8.4.5小结 146

8.5 FRP筋增强PP ECC短柱性能试验研究 146

8.5.1试件设计及制作 146

8.5.2试验现象及破坏形态 148

8.5.3试验曲线及对比分析 148

8.5.4小结 151

8.6 FRP筋增强PP ECC长柱性能试验研究 152

8.6.1试件设计及制作 152

8.6.2加载方法及数据采集 152

8.6.3试验现象 153

8.6.4试验结果及其分析 154

8.6.5小结 158

8.7 FRP筋增强PP ECC长短柱有限元分析 158

8.7.1 FRP筋PP ECC轴压短柱非线性有限元分析 158

8.7.2计算结果分析与比较 159

8.7.3 FRP筋增强PP ECC轴压长柱非线性有限元分析 160

8.7.4小结 161

第9章PP ECC梁静力力学性能分析 166

9.1 PP ECC梁静力力学性能试验 166

9.1.1试验方案 166

9.1.2试验过程 167

9.1.3试验现象 167

9.1.4小结 170

9.2试验结果分析 170

9.2.1平截面假定应用于PP ECC梁的试验验证 170

9.2.2荷载挠度曲线 171

9.2.3纵筋配筋率的影响 173

9.2.4 PP ECC梁与钢筋混凝土梁的比较 174

9.2.5龄期的比较 174

9.2.6小结 175

9.3钢筋增强PP ECC梁的承载力计算与设计方法 175

9.3.1钢筋增强PP ECC梁的承载力计算 175

9.3.2钢筋增强PP EC（受弯构件设计建议 183

9.4 FRP筋增强PP ECC梁的承载力计算 184

9.4.1 FRP筋增强PP ECC构件正截面受力阶段 184

9.4.2 FRP筋增强PP ECC构件破坏形态 184

9.4.3 FRP筋增强PP ECC梁的正截面承载力 185

9.4.4小结 188

9.5 PP ECC梁非线性有限元分析 189

9.5.1钢筋增强PP ECC梁的非线性有限元分析 189

9.5.2 FRP筋增强PP ECC梁的非线性有限元分析 191

9.5.3小结 193

第10章 超强韧性喷射纤维混凝土研究与应用 195

10.1喷射混凝土加固技术的发展现状 195

10.2喷射纤维混凝土的特点 196

10.3喷射纤维混凝土的变形性能 197

10.4喷射纤维混凝土施工工艺 198

10.4.1干式喷射 198

10.4.2湿式喷射 198

10.5影响喷射纤维混凝土性能的若干因素 198

10.6粘结强度 201

10.6.1新旧混凝土的粘结问题 201

10.6.2修补材料的选择 202

10.6.3喷射纤维混凝土产生粉尘和回弹的分析 202

10.7喷射纤维混凝土的施工质量控制 204

10.7.1严格控制原材料 205

10.7.2严格控制配合比 205

10.7.3优选施工工艺、制定科学合理的施工组织设计 205

10.7.4试喷作业 206

10.8喷射超强韧性纤维混凝土应用现状 206

10.9喷射超高韧性纤维混凝土ECC的发展方向 209

第11章PP ECC的快速修补及新路路面铺装应用 210

11.1我国公路铺设及修补现状 210

11.2早强型快速修补用PP ECC 211

11.3 PP ECC的新型路面和桥面的铺装 216

11.3.1 PP ECC在桥梁上的应用 216

11.3.2 PP ECC在路面铺装中的应用 216

参考文献 219

致谢 223