钢纤维增强超高性能混凝土

抗压疲劳寿命提升近4倍

通过优化钢纤维掺量与长径比，显著提升粗骨料超高性能混凝土的抗压疲劳性能，同时揭示抗拉疲劳存在纤维掺量阈值。

李立家男 · 曾彦钦 · 黄乐 · 池寅 · 徐礼华

Construction and Building Materials 2025

参数信息

抗压疲劳寿命最大提升

395.9 %

抗压疲劳强度最大提升

16.4 %

抗拉疲劳寿命变化（3% vs 2%纤维掺量）

-31.9 %

技术优势

抗压疲劳寿命提升近4倍

通过增加钢纤维掺量和长径比，粗骨料UHPC的抗压疲劳寿命最大提升395.9%，源于纤维对裂缝扩展的更有效抑制。

抗压疲劳强度同步增强

在相同疲劳寿命要求下，可承受更高应力幅，最大提升16.4%，使结构设计更安全。

找到抗拉疲劳最优掺量

抗拉疲劳寿命在纤维掺量2%时达到峰值，3%时反而降低31.9%，避免了过量掺加纤维带来的性能劣化。

应用场景

• 桥梁抗疲劳设计：用此配方可显著提高桥面板等承受反复荷载构件的疲劳寿命，减少维修频次。
• 路面频繁荷载结构：用于频繁重载路面，抗压疲劳性能提升近4倍，延缓裂缝出现。
• 高周疲劳构件：在需承受数百万次循环的构件中，优化纤维掺量可避免高周疲劳过早失效。
• UHPC结构加固：作为加固材料使用时，其抗压疲劳增强特性可提升被加固结构的剩余寿命。