针对汶川地震中钢筋混凝土结构出现大量脆性破坏,以改善抗震结构延性为研究目标,对7根具有相同截面和配筋、不同纤维品种和掺量的纤维增强混凝土结构柱进行了低周反复加载试验,得到了框架柱的剪切荷载—位移曲线、骨架曲线以及各阶段的荷载位移值。并据此分析了不同的纤维品种和掺量对混凝土柱延性的影响。试验结果表明,纤维增强混凝土显著改善了剪压柱的延性,延缓了塑性铰的产生。试验数据比较说明,在承受剪压的框架结构柱非线性变形过程中,钢纤维混凝土具有最强的耗能能力,碳纤维混凝土对剪压柱的水平延性提高幅度较大,合成纤维能有效延缓塑性铰的出现,但是对柱端最大承载力提高幅度较小。

通过高温中纤维矿渣微粉混凝土强度试验,探讨了温度、矿渣掺量、钢纤维掺量和聚丙烯纤维掺量对高温中混凝土强度的影响。结果表明,高温中纤维矿渣微粉混凝土强度随温度的升高不断劣化,400℃可作为抗压强度劣化的分界点,劈拉强度和抗折强度随温度升高呈斜直线下降,降幅大于抗压强度;钢纤维能显著提高高温中混凝土强度,聚丙烯纤维和矿渣微粉对高温中混凝土的爆裂和强度劣化均有一定程度的影响。在统计分析的基础上,提出了考虑温度和钢纤维掺量影响的高温中纤维矿渣微粉混凝土强度计算公式。

通过纤维矿渣微粉混凝土在高温后的弯曲试验,探讨了温度、矿渣掺量、纤维类型与掺量、混凝土强度等级对高温后纤维矿渣微粉混凝土抗折强度和荷载-挠度曲线的影响。结合扫描电镜照片,研究了高温后纤维矿渣微粉混凝土的劣化机理。结果表明,高温后纤维矿渣微粉混凝土弯曲性能随受热温度的升高而不断劣化;钢纤维、矿渣微粉和聚丙烯纤维均会在一定程度上提高高温后混凝土的弯曲性能。通过对试验结果的统计分析,提出了在考虑温度、矿渣微粉掺量和钢纤维掺量影响下的纤维矿渣微粉混凝土抗折强度计算公式。

采用粉煤灰和钢纤维复合的技术路线,研究了粉煤灰等量取代、超量取代、水泥量不变的条件下对钢纤维混凝土性能的影响。结果表明,粉煤灰和钢纤维的掺入可提高道面混凝土的力学性能,改善混凝土的内部结构,并可降低道面混凝土的投资。