1、超高韌性水泥基復(fù)合材料(UltraHighToughnessCementitiousComposites，簡稱UHTCC)是一種新型高性能纖維增強水泥基復(fù)合材料，具有卓越的韌性和優(yōu)良的耐久性能，已被成功地應(yīng)用于許多實際工程。當(dāng)該材料用于結(jié)構(gòu)的修補和加強時，除了各自基本的材料力學(xué)性能外，它們之間的交界面的粘結(jié)性能、加載后的裂縫擴展行為也是結(jié)構(gòu)維修設(shè)計中的亟待解決的問題?；诖?，本文通過不同形式的復(fù)合梁試驗，著重研究了不同材料之間的交界面的

2、粘結(jié)性能以及裂縫擴展條件，同時亦對復(fù)合梁的變形性能，承載能力以及能量吸收能力進行了分析，完成了以下工作： 1.首先介紹了超高韌性水泥基復(fù)合材料的發(fā)展背景，以及國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀。對其自身優(yōu)越的裂縫控制能力進行了簡要的闡述和介紹。 2.介紹了美國密歇根大學(xué)維克多·李教授以及其科研團隊對超高韌性水泥基復(fù)合材料的試驗研究，同時介紹了以斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)的裂縫控制理論的概念，理論分析所預(yù)測的現(xiàn)象，試驗構(gòu)件的尺寸設(shè)置要求以及理論依據(jù)。

3、 3.以上述裂縫控制斷裂理論為指導(dǎo)，進行了試驗研究。通過選用不同建筑材料，包括UHTCC、鋼纖維混凝土、高強砂漿以及混凝土分別作為修復(fù)材料，與帶缺口的混凝土基體構(gòu)成復(fù)合梁，在同種荷載條件下，試驗研究了復(fù)合梁的彎曲力學(xué)性能及加載后的裂縫擴展趨勢，通過對比試驗結(jié)果，分析試驗現(xiàn)象可知，UHTCC具有明顯的變形、承載以及能量吸收能力和優(yōu)越的裂縫控制能力。 4.通過設(shè)置不同的基體表面形式，構(gòu)件的初始條件發(fā)生了改變，在同樣的荷載條件下

4、，通過試驗數(shù)據(jù)，可以了解基體表面一交界面的不同形式對修復(fù)體系的力學(xué)性能影響情況，從而可知何種待修復(fù)基體表面形式更利于構(gòu)件性能的發(fā)揮。 5.通過不同的減粘區(qū)長度設(shè)置，改變了復(fù)合梁的斷裂韌度，在四點彎曲加載的試驗條件下，不同的減粘區(qū)長度，改變了構(gòu)件的初始裂縫長度，改變了復(fù)合梁結(jié)構(gòu)的初始斷裂韌度，通過構(gòu)件的變形能力、承載能力以及能量吸收能力的對比，可以得到最適宜的構(gòu)件減粘區(qū)長度，使構(gòu)件的變形能力以及承載能力、能量吸收能力同步提高。

5、 6.本文還選用UHTCC材料作為帶缺口的復(fù)合梁的基體，使用UHTCC材料對其自身進行了修復(fù)復(fù)合梁的試驗性能研究，設(shè)置了不同的減粘區(qū)長度，通過試驗可知，該組復(fù)合梁的承載能力整體較高，變形能力以及能量吸收能力都較大，但是，就該組內(nèi)部不同形式的復(fù)合梁對比可知，減粘區(qū)長度為50mm的復(fù)合梁仍然具有明顯的優(yōu)勢。 7.上述的試驗結(jié)果都對裂縫控制斷裂理論進行了驗證，表明在帶有初始減粘區(qū)的復(fù)合梁中，如果選用的上層材料自身具有R曲線特征，則