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《基于混雜配筋混凝土梁抗扭性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院碩士學(xué)位論文混雜配筋混凝土梁抗扭性能研究姓名:曾銘申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師:屈文俊20070601摘要鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕是造成結(jié)構(gòu)耐久能力降低最根本的因素。為了提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,學(xué)者們提出了用纖維增強(qiáng)聚合物筋(FRPBar)取代鋼筋用于混凝土結(jié)構(gòu),但由于FRP筋的低彈性模量和線彈性的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系,導(dǎo)致FlIP筋構(gòu)件的脆性破壞特征及使用狀態(tài)下過大的裂縫寬度和撓度,這些缺點(diǎn)限制了它在土木工程領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。課題組提出的混雜配筋截面形式,即在截面易受腐蝕的區(qū)域(通常為截面角區(qū)),使用FRP筋代替鋼筋。
2、這樣使結(jié)構(gòu)既具有良好的耐久性能,又克服了純FRP筋混凝土構(gòu)件使用性能差的缺點(diǎn)。本課題組己對(duì)混雜配筋混凝土結(jié)構(gòu)抗彎及抗剪性能作過研究,本文的主要目的是研究混雜配筋混凝土梁的抗扭性能。首先依據(jù)混雜配筋的基本思想,提出了混雜抗扭截面配筋形式,然后分析綜述了經(jīng)典抗扭計(jì)算模型與計(jì)算理論,在基本假定的基礎(chǔ)上,依據(jù)斜壓力場(chǎng)一變角空間桁架計(jì)算模型并考慮混凝土的軟化,采用逐步遞增混凝土表面應(yīng)變的非線性分析方法,編制出混雜配筋梁受純扭全過程計(jì)算分析程序,得出了受扭構(gòu)件從受荷到構(gòu)件破壞全過程的內(nèi)力變形關(guān)系,對(duì)構(gòu)造的抗扭混雜配筋截面梁進(jìn)行了模擬試驗(yàn)分析,分析結(jié)果如下:1.純
3、FRP筋受扭構(gòu)件開裂后,在形成新的受力機(jī)制之前往往就已經(jīng)由于裂縫寬度過大而破壞。2.混雜配筋混凝土梁受扭除了會(huì)因?yàn)榛炷列睏U被壓碎而破壞,還可能會(huì)因裂縫寬度過大而破壞,引入最大裂縫參數(shù)毋。。,作為梁是否會(huì)因裂縫寬度過大而破壞的標(biāo)準(zhǔn)。3.混雜配筋梁極限扭矩較相同配筋率的鋼筋混凝土梁要低,其抗扭承載力主要取決于縱筋與箍筋的配筋率。4.通過對(duì)縱筋等效配筋率和箍筋配筋率以及總配筋率的限制,可以保證混雜配筋梁不會(huì)發(fā)生少筋破壞或裂縫寬度過大破壞。為了便于工程實(shí)際運(yùn)用,通過引入配筋模量比r和GFRP箍筋強(qiáng)度修正系數(shù)爭(zhēng)推導(dǎo)出混雜配筋混凝土梁抗扭承載力計(jì)算公式,其計(jì)算
4、結(jié)果與程序計(jì)算值符合良好,并與現(xiàn)行規(guī)范中鋼筋混凝土梁抗扭承載力計(jì)算公式有較好的銜接。摘要關(guān)鍵詞:混雜配筋混凝土梁,纖維增強(qiáng)聚合物筋,耐久性,抗扭承載力,全過程分析程序nAbstractABSTRACTThecorrosionofreinforcingsteelrebarsembeddedinconcreteisthekeyfactorleadstothedeclineofthedurabilityofreinforcedconcretestructures.Toimprovethedurabilityofreinforcedconcretestruc
5、tures,replacingsteelbarswithfiberreinforcedpolymerbars(FRPbars)isproposedbyresearchers.Butlowelasticmodulusandlinearelasticstress—strainrelationshipofFRPbar1cadtothecharacteristicofbrittlefailureandexcessivecrackwidthanddeflectionofFRPbarreinforcedconcretemembers,SOtheapplicati
6、onofFRPbarincivilengineeringisrestricted.Inthissituation,thehybridreinforcingstyleisproposedbyourresearchgroup.ItissuggestedthatsteelreinforcementsbereplacedwithFRPreinforcementsonlyinthecorrodibleregion(usuallyinthecornerofthecrosssection).Itnotonlyhastheadvantageofgooddurabil
7、ity,butalsoovercomesthedisadvantageofpoorserviceabilityofFRPstructures.Flexuralandshearbehaviorofhybridreinforcedconcretebeams(HRCB)havebeenstudiedbyourresearchgroup.ThemainpurposeofthisthesisistostudythebehaviorofHRCBsubjectedtopuretorsion.Firstofall,ahybridreinforcingstylefor
8、torsionalmembersissuggestedaccordingtothebasichybridre