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钢纤维混凝土力学性能和抗侵彻机理研究共3篇钢纤维混凝土力学性能和抗侵彻机理研究1钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，SFRC）是一种新型的纤维材料混凝土，是将纤维加入到混凝土中来改善其力学性能和增强其抗冲击、抗侵彻、抗裂、抗拉、抗疲劳等方面的性能。
本文将介绍钢纤维混凝土的力学性能和抗侵彻机理的研究成果。
一、钢纤维混凝土的力学性能研究1. 力学性能的变化规律首先，对比了无纤维混凝土和钢纤维混凝土的力学性能，其中包括强度、刚度、韧性和疲劳等方面的性能，并且分析了加入钢纤维后其力学性能的变化规律。
研究发现，在同一水胶比条件下，随着钢纤维的加入量的增加，SFRC的抗压强度呈现增加的趋势，而抗拉强度则呈现先增加后减小的趋势，最大抗拉强度在钢纤维约占混凝土体积的1%时出现。
此时，由于钢纤维的作用，有助于增强了混凝土的韧性和疲劳性能，施工时出现的裂缝是比较细小的，而且加入钢纤维后的混凝土表现出更好的变形能力和降低了收缩效应。
此外，研究也显示了加入钢纤维可显著提高混凝土的抗冲击、抗侵彻和抗火性能，使得混凝土的总体性能得到了明显提升。
2. 钢纤维类型对力学性能的影响在SFRC制备的过程中，钢纤维的类型也对混凝土性能的影响是不可忽视的。
一般来说，钢纤维可分为宏观钢纤维和微观（细钢纤维）钢纤维。
前者通常为成捆条形纤维，其长度和直径较大，用于增强混凝土的抗拉强度和韧性；后者相对较短而细，其作用主要在于增强混凝土的抗裂性和耐久性。
研究发现，无论是宏观钢纤维还是微观钢纤维或两者结合使用都有助于改善混凝土的力学性能，但不同类型的钢纤维在性能方面的选择不同。
一般来说，宏观钢纤维最适合用于高性能混凝土中，微观钢纤维则适合用于加固病害混凝土结构。
而若将两者结合使用，既能够增强混凝土的韧性和抗裂性，又有助于提高其抗拉和抗冲击性能，从而全面提升混凝土的力学性能。
二、钢纤维混凝土的抗侵彻机理研究随着钢纤维混凝土的研究深入，其抗侵彻性能的研究也逐渐成为了当前研究的热点。
钢纤维高强混凝土在抗爆工程中的应用焦楚杰1孙伟2高培正2周云1（1广州大学土木工程学院广州510006；2东南大学材料科学与工程学院南京210096）摘要：为了有效地提高我国土木工程在遭遇恐怖爆炸时的安全性能，针对恐怖袭击爆炸的特性，建议采用钢纤维高强混凝土（SFRHSC）加固和新建抗爆工程，介绍了该材料在抗爆方面优越于普通混凝土的物理力学性能与部分试验结果，总结了该材料在抗爆领域的科学研究与工程应用之历史和现状，分析了试验研究、理论分析与工程应用方面存在的问题，提出了本领域研究工作的方向与重点，为SFRHSC工程抗爆科研、建设与设计提供了参考意见。
关键词：钢纤维高强混凝土；加固；新建；抗爆工程APPLICATION OF SFRHSC INBLAST-RESISTANT ENGINEERINGJIAO Chujie1SUN Wei2GAO Peizheng2ZHOU Y un1(1 School of Civil engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006；2School of Materials Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096)Abstract:In order to effectively improve the safety of civil engineering faced terrorism blasting,, advice of applying steel fiber reinforced high strength concrete (SFRHSC) in reinforcing and building the blasting-resistant engineering was put forward which aimed to the characteristics of terrorism blasting attack. The physics and mechanics performance which SFRHSC prior to the normal concrete and some experiment results were introduced, and the history and present status of the research and engineering application of SFRHSC in blasting-resistant engineering were reviewed, and the problems of blasting experiments, theory analysis, and engineering application of SFRHSC were analyzed. In additional, the directions and keys were brought forward for the researching, building, and designing the SFRHSC blasting-resistant engineering .Key words: steel fiber reinforced high strength concrete; reinforcing; building; blasting-resistant engineering0 爆炸的危险性与工程抗爆研究的必要性近几年来，恐怖分子在公共场所制造的爆炸事件越来越频繁，每年惊动全球的爆炸案例多达数十起，如2002年10月巴厘岛爆炸事件死伤超过500多人[1]，2004年9月澳大利亚驻印尼使馆爆炸事件死伤160多人[2]，2005年7月伦敦连环爆炸事件死伤700多人[3]，2005年11月约旦首都安曼的爆炸事件死伤200多人[4]，其中还有3名中国国防大学的学员[5]，我国也曾经发生爆炸案，如2001年3月石家庄特大爆炸案，死108人，伤38人[6]。
纤维增强混凝土的抗冲击性研究现状摘要：本文综述了含各种纤维的普通纤维混凝土（FRC）抗冲击性能的研究现状。
首先，基于广泛的文献综述和我们的观点，讨论了FRC在冲击载荷下的共同特性，无论纤维类型如何，例如其冲击强度增强的原因、尺寸对冲击阻力的影响，以及影响应变率敏感性的因素。
此外，还研究了不同纤维（即钢纤维、聚合物纤维、碳纤维和玄武岩纤维）的FRC在不同载荷条件下的综合抗冲击性能。
在总结了各种纤维FRC的冲击性能后，根据纤维类型对FRC的抗冲击性进行了比较评估，以确定哪种类型的FRC的抗冲击性改善最好。
前言：混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料（也是人类仅次于水的第二大使用材料）[1]。
钢筋广泛用途主要是因为它结合了混凝土和钢的最佳特性。
两者相辅相成，因此，通过将它们结合在一起，钢筋混凝土（RC）增强的抗拉或抗剪性能使其在准静态荷载条件下成功用作结构元件。
然而，近年来，民用结构或建筑物经常暴露在极端荷载条件下，导致其破碎，因此在极端荷载下它们是不够的[2]。
研究人员建议使用连续织物、续短纤维、外部纤维增强聚合物等加固混凝土。
钢、聚合物、碳和玄武岩等材料制成的不连续纤维，由于其几个优点，已被研究人员最广泛地采用：（1）它们易于包含在混凝土混合物中，（2）它们通过纤维桥接有效地提高混凝土在冲击或爆炸下的韧性（3）它们比其他方法更具成本效益[3-4]。
1不同类型FRC的抗冲击性与普通混凝土相比，FRC的抗冲击性显著提高。
由于裂缝表面的纤维桥接效应，纤维加固可有效提高混凝土在冲击下的能量吸收能力。
然而，正如Banthia 等人所指出的，改善取决于纤维类型和几何形状[9]；因此，必须根据纤维类型和几何形状分析FRC的抗冲击性。
1.1钢纤维Mindess等人利用冲击试验和高速图像研究了SFRC的抗裂性，并观察到钢纤维降低了冲击载荷下的裂纹速度，从而使混凝土具有更高的冲击韧性[11]。
根据Ong等人对混凝土板进行的落锤冲击试验，通过加入钩状钢纤维并增加其数量，素混凝土板的抗冲击性大大提高。
