本文關(guān)鍵詞：CFRP增強(qiáng)膨脹混凝土組合梁在偏心自應(yīng)力下的力學(xué)性能研究

  更多相關(guān)文章： 延遲開(kāi)裂 膨脹混凝土 CFRP 偏心自應(yīng)力 破壞形態(tài) 理論計(jì)算

【摘要】：在約束條件下的混凝土由于收縮會(huì)引起開(kāi)裂,導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋遭受銹蝕,嚴(yán)重影響到建筑物的適用性和耐久性。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在抗裂方面有著天然的優(yōu)勢(shì),然而復(fù)雜的張拉工藝和嚴(yán)格的錨具制作制約了其在實(shí)際工程中的應(yīng)用和發(fā)展。膨脹混凝土的廣泛應(yīng)用為這一難題提供了有效的解決途徑。用碳纖維增強(qiáng)塑料CFRP替代鋼筋不僅能起到防腐蝕的作用,而且作為澆筑模板,同時(shí)可以給膨脹混凝土提供更好的約束條件。鑒于以上因素提出了CFRP外包膨脹混凝土組合梁技術(shù)。這種組合結(jié)構(gòu)在延遲開(kāi)裂和消除腐蝕方面有著更好的表現(xiàn)。本文針對(duì)組合梁在偏心自應(yīng)力下的力學(xué)性能分短期和長(zhǎng)期分別開(kāi)展試驗(yàn)研究和理論分析,具體研究?jī)?nèi)容如下：(1)組合梁短期力學(xué)性能進(jìn)行了混凝土和CFRP的材料試驗(yàn)。通過(guò)改變CFRP層數(shù)設(shè)計(jì)不同的CFRP增強(qiáng)方式。對(duì)7根膨脹混凝土CFRP組合梁(SHCC)和7根普通混凝土CFRP組合梁(PCC)進(jìn)行了靜態(tài)應(yīng)變監(jiān)測(cè)試驗(yàn)(一個(gè)月)和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。試驗(yàn)主要考慮了混凝土的種類、CFRP片材的層數(shù)和布置形式。主要研究了混凝土的膨脹和CFRP偏心布置共同作用下產(chǎn)生的偏心自應(yīng)力在提高結(jié)構(gòu)抗彎性能上的作用。試驗(yàn)結(jié)果表明,在延遲開(kāi)裂和控制裂縫寬度方面,SHCC試件比PCC試件體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)。在抗彎承載力方面,SHCC試件同樣優(yōu)于PCC試件。相比于對(duì)稱布置,偏心布置CFRP片材使得組合梁結(jié)構(gòu)的抗彎特性有進(jìn)一步提高。(2)組合梁長(zhǎng)期力學(xué)性能試驗(yàn)總共設(shè)計(jì)了14根組合梁試件和4根對(duì)照組試件。對(duì)所有試件分別進(jìn)行了材料試驗(yàn),長(zhǎng)期靜態(tài)應(yīng)變監(jiān)測(cè)試驗(yàn)(五個(gè)月)和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。主要研究了預(yù)應(yīng)力的損失情況及偏心自應(yīng)力引起的預(yù)拱度對(duì)組合梁起到的改進(jìn)作用。通過(guò)四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力組合梁力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果表明,在CFRP增強(qiáng)方式相同的情況下,SHCC試件比PCC試件表現(xiàn)出了更好的延遲開(kāi)裂、控制裂縫寬度和承受荷載的能力。組合梁的承載力隨CFRP配筋率的增加而增大,然而過(guò)大的配筋率會(huì)使組合梁的破壞形態(tài)由彎曲破壞向彎剪破壞轉(zhuǎn)變。在配筋率相同的條件下,相比CFRP對(duì)稱布置,偏心布置CFRP組合梁試件表現(xiàn)出的抗彎性能更加優(yōu)越。(3)理論值計(jì)算與試驗(yàn)值對(duì)比對(duì)組合梁的開(kāi)裂荷載、極限荷載和荷載位移P-A曲線進(jìn)行了理論計(jì)算,根據(jù)典型的破壞模式提出了相對(duì)應(yīng)的極限荷載計(jì)算公式,理論值與試驗(yàn)值吻合較好,為該系統(tǒng)進(jìn)一步的研究和工程應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)參考。
【關(guān)鍵詞】：延遲開(kāi)裂 膨脹混凝土 CFRP 偏心自應(yīng)力 破壞形態(tài) 理論計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-23
• 1.1 研究背景和意義10-12
• 1.2 膨脹混凝土的發(fā)展與應(yīng)用12-15
• 1.3 FRP約束加固混凝土組合系統(tǒng)15-19
• 1.3.1 FRP約束混凝土柱15-16
• 1.3.2 FRP約束混凝土受彎構(gòu)件體系16-17
• 1.3.3 FRP加固鋼筋混凝土梁17-19
• 1.4 FRP增強(qiáng)膨脹混凝土組合結(jié)構(gòu)19-20
• 1.5 本文的研究?jī)?nèi)容20-23
• 2 組合梁短期力學(xué)性能試驗(yàn)研究23-52
• 2.1 引言23
• 2.2 試驗(yàn)概況23-28
• 2.2.1 混凝土23-25
• 2.2.2 CFRP片材25-26
• 2.2.3 短期靜態(tài)應(yīng)變監(jiān)測(cè)26-28
• 2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析28-51
• 2.3.1 混凝土膨脹率與強(qiáng)度曲線28-31
• 2.3.2 組合梁膨脹率隨時(shí)間變化曲線31-32
• 2.3.3 開(kāi)裂與極限荷載32-36
• 2.3.4 荷載-裂縫寬度曲線36-39
• 2.3.5 荷載-位移曲線39-44
• 2.3.6 荷載-應(yīng)變曲線44-48
• 2.3.7 破壞模式與分析48-51
• 2.4 本章小結(jié)51-52
• 3 組合梁長(zhǎng)期力學(xué)性能試驗(yàn)研究52-77
• 3.1 引言52
• 3.2 試驗(yàn)概況52-56
• 3.2.1 混凝土52-53
• 3.2.2 CFRP片材53
• 3.2.3 長(zhǎng)期靜態(tài)應(yīng)變監(jiān)測(cè)53-55
• 3.2.4 四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)55-56
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析56-76
• 3.3.1 混凝土膨脹率與強(qiáng)度曲線56-58
• 3.3.2 組合梁膨脹率隨時(shí)間變化曲線58-63
• 3.3.3 預(yù)拱度測(cè)量與計(jì)算63-65
• 3.3.4 開(kāi)裂與極限荷載65-68
• 3.3.5 荷載-裂縫寬度曲線68-70
• 3.3.6 荷載-位移曲線70-72
• 3.3.7 荷載-應(yīng)變曲線72-73
• 3.3.8 破壞模式與分析73-76
• 3.4 本章小結(jié)76-77
• 4 組合梁受彎性能理論分析計(jì)算77-96
• 4.1 引言77
• 4.2 荷載計(jì)算77-90
• 4.2.1 基本假定77
• 4.2.2 開(kāi)裂荷載計(jì)算77-81
• 4.2.3 極限荷載計(jì)算81-90
• 4.3 荷載位移P-△曲線計(jì)算90-95
• 4.3.1 FRP筋混凝土梁抗彎剛度計(jì)算模型90-91
• 4.3.2 P-△曲線計(jì)算91-95
• 4.4 本章小結(jié)95-96
• 5 結(jié)論與展望96-98
• 5.1 結(jié)論96-97
• 5.2 展望97-98
• 參考文獻(xiàn)98-103
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況103-104
• 致謝104-105

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 程錫璋;;自應(yīng)力管水壓檢驗(yàn)的改進(jìn)[J];混凝土與水泥制品;1981年02期

2 陳金火;;內(nèi)徑330毫米的預(yù)應(yīng)力—自應(yīng)力鋼絲網(wǎng)水泥高壓管技術(shù)鑒定會(huì)在浙江建德召開(kāi)[J];浙江水利科技;1981年01期

3 曹國(guó)輝;張琴;;力形結(jié)合求解索桿結(jié)構(gòu)自應(yīng)力模態(tài)[J];工業(yè)建筑;2008年S1期

4 李國(guó)豪;;鋼結(jié)構(gòu)中利用自應(yīng)力的原理和發(fā)展[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào);1957年04期

5 余雷聲;毛明榮;王綺紅;;自應(yīng)力管養(yǎng)護(hù)平窯的微機(jī)控制[J];混凝土與水泥制品;1987年03期

6 王位升;;對(duì)《硅酸鹽自應(yīng)力管的配筋設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)》一文若干問(wèn)題的商榷[J];混凝土與水泥制品;1993年03期

7 田廣宇;郭彥林;王永海;王小安;江磊鑫;;求解車輻式結(jié)構(gòu)自應(yīng)力模態(tài)的逐點(diǎn)去約束法[J];空間結(jié)構(gòu);2009年04期

8 陳紹蕃;;預(yù)應(yīng)力和自應(yīng)力鋼薄膜梁[J];建筑結(jié)構(gòu);1980年03期

9 ;關(guān)于建議暫停生產(chǎn)、使用60級(jí)自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥的通知[J];建材工業(yè)信息;1993年12期

10 蔣新泉;自應(yīng)力管骨架滾焊機(jī)插口圈的維修[J];混凝土與水泥制品;1998年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王湛;鐘善桐;;自應(yīng)力鋼管混凝土顯微結(jié)構(gòu)分析及宏觀性能[A];中國(guó)鋼協(xié)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)第三次年會(huì)論文集[C];1991年

2 崔家春;王人鵬;錢(qián)若軍;;自應(yīng)力、自平衡結(jié)構(gòu)的找形方法——節(jié)點(diǎn)平衡法[A];第五屆全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

3 盧哲安;舒賢成;盧衛(wèi)東;任志剛;;鋼管高強(qiáng)低熱微膨脹混凝土自應(yīng)力試驗(yàn)研究[A];二○○○年湖北省橋梁學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2000年

4 盧哲安;舒賢成;盧衛(wèi)東;任志剛;;鋼管高強(qiáng)低熱微膨脹混凝土自應(yīng)力試驗(yàn)研究[A];湖北省土木建筑學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)論文集（2000-2001年卷）[C];2002年

5 李幗昌;鐘善桐;程麗華;;自應(yīng)力鋼管輕砼中輕砼的本構(gòu)關(guān)系及強(qiáng)度準(zhǔn)則[A];第八屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅱ卷）[C];1999年

6 周穎;曹映泓;;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的自應(yīng)力設(shè)計(jì)法[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第十二屆年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];1996年

7 曹喜;劉錫良;;張拉整體體系幾何穩(wěn)定性的簡(jiǎn)便判別方法[A];第九屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

8 姜紹飛;劉之洋;;自應(yīng)力鋼管輕混凝土軸壓短柱的力學(xué)性能分析[A];中國(guó)鋼協(xié)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)第五次年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];1995年

9 崔家春;王人鵬;錢(qián)若軍;;張力集成結(jié)構(gòu)找形方法比較[A];第五屆全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

10 魯偉;李輝;鄧軍;;CFRP加固自應(yīng)力鋼管混凝土軸壓性能試驗(yàn)研究[A];第七屆全國(guó)建設(shè)工程FRP應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 周杰 何曉霞 陳躍/文;鹽城市自應(yīng)力管公司連續(xù)6年為省明星企業(yè)[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2000年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 張喜濤;基于錨桿的自應(yīng)力注漿材料理論分析與試驗(yàn)研究[D];西南科技大學(xué);2016年

2 王曉峰;CFRP增強(qiáng)膨脹混凝土組合梁在偏心自應(yīng)力下的力學(xué)性能研究[D];大連理工大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：1042385