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《淺論frp筋力學(xué)性能及其混凝土梁受彎性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學(xué)博士學(xué)位論文FRP筋力學(xué)性能及其混凝土梁受彎性能研究姓名：徐新生申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：王鐵成20070501摘要鋼筋銹蝕是結(jié)構(gòu)喪失承載力，影響預(yù)期使用壽命的主要因素，也是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的一個重要問題。碳素、芳綸、玻璃等高性能連續(xù)纖維具有耐腐蝕、重量輕、強(qiáng)度高、抗電磁輻射、抗疲勞等一系列優(yōu)良特性，采用拉擠工藝制成的FRP筋(FiberReinforcedPlastics)可以替代或部分替代鋼筋用于混凝土結(jié)構(gòu)工程中，具有很高的開發(fā)價值。但是，F(xiàn)RP筋是彈性體，到達(dá)抗拉極限強(qiáng)度時突然斷裂，用于普通混凝土梁時，沒有屈服點和塑性階段
2、，會發(fā)生脆性破壞。因此，．研究FRP筋力學(xué)性能及其混凝土梁抗彎性能，分析FRP筋混凝土梁在荷載作用下的彎曲性能和破壞機(jī)理，對結(jié)構(gòu)設(shè)計具有重要的意義。本文研究了FRP筋的成型方法、錨固方法，研制開發(fā)了新的FRP筋；進(jìn)行了FRP筋基本力學(xué)性能和FRP筋混凝土梁抗彎性能試驗分析，對FRP筋混凝土受彎構(gòu)件的受力變形全過程進(jìn)行了有限元分析，結(jié)果表明：1．與鋼筋相比，F(xiàn)RP筋抗拉強(qiáng)度高(本文CFRP筋抗拉強(qiáng)度為1779MPa，GFRP筋為993MPa)，彈性模量低，延伸率小；單一纖維FRP筋拉伸破壞為斷裂破壞，應(yīng)力．應(yīng)變關(guān)系破壞前基本呈直線關(guān)系，無明顯的塑性階段；提出了應(yīng)
3、力．應(yīng)變本構(gòu)模型及設(shè)計指標(biāo)。2．兩種抗拉強(qiáng)度、延伸率和極限應(yīng)變均不相同的纖維混雜形成的HFRP筋，只要低延伸率纖維的體積數(shù)低于其臨界體積數(shù)，二者混雜后的應(yīng)力．應(yīng)變關(guān)系就會出現(xiàn)類似于鋼材的“屈服平臺’’；給出了HFRP筋臨界體積數(shù)、抗拉強(qiáng)度、彈性模量設(shè)計公式。3．研究了FRP筋混凝土梁變形特征和破壞機(jī)理，截面應(yīng)變基本符合平截面變化；初始裂縫寬度大，開展位置高，裂縫發(fā)展較快，分布均勻；撓度變化大，荷載．撓度曲線近似雙直線變化；FRP筋的抗拉剛度(彈性模量×截面積)和梁的截面高度對撓度影響較大，混凝土強(qiáng)度和荷載類型的影響較小。4．FRP筋混凝土梁破壞分為兩種破壞模式
4、，基于平截面假定，提出了兩種破壞模式下FRP筋混凝土梁正截面承載力計算公式；以雙直線的彎矩．曲率關(guān)系模型為基礎(chǔ)提出了撓度計算公式，與試驗結(jié)果吻合較好。提出的FRP筋混凝土梁的設(shè)計方法可作為FI心筋混凝土梁的設(shè)計參考。關(guān)鍵詞：FRP筋，復(fù)合材料，混凝土結(jié)構(gòu)，混雜效應(yīng)，數(shù)值分析，拉伸性能，錨固，受彎性能ABSTRACTTheerosionofsteelbars，whichcallresultinthefailureofbearingcapacityoftheRCstructures．hasalsobeenconsideredtobeachieffactortOaf
5、fectthelirespanandthedurability嬲well．Therefore．high-performancefibersincludingcarbonandglass，withlightwei曲t，hi曲strength,resistancetoerosion,fatigueorelectro-magneticradiation，whichCanbemadeintoFRPbarswithspecialtechnique．callreplacesteelbarsinconcretestructures．However,asatypeofelas
6、ticmaterial．itssuddenrupturewithoutanyyieldingpointorplasticpropertyintheultimatestageoftensionwillcausetheunexpectedfailureofflexuralmembers．ItisofgreatimportancetostudymechanicalpropertyofFRPbarsaswell勰theflexuralpropertyandfailuremechanismofFRP．reinforcedconcretebeams．Inthispaper
7、,themanufacturingandanchorageoftheFRPbarsarestudied,andanewtypeofFRPbarisreserchedanddeveloped．ExperimentsareconductedtostudythemechanicalpropertyofFRPbarsandtheflexuralpropertyofFRP．reinforcedconcretebeams．WealsomakeFEManalysisofthewholeprocessofthedeformationofthebeams．Itisindicat
8、edthat：1．Incontrast
