【摘要】：FRP筋(Fiber Reinforced Ploymer Rebar)具有質(zhì)量輕、耐腐蝕等特點(diǎn),徹底解決了鋼筋腐蝕產(chǎn)生的耐久性問(wèn)題。廣泛應(yīng)用于橋梁工程、各類民用建筑、海洋工程、地下工程中。高強(qiáng)輕骨料混凝土具有質(zhì)量輕、耐久性高、抗凍性好、保溫隔熱性能優(yōu)異的特點(diǎn),通過(guò)摻入鋼纖維可明顯改善高強(qiáng)輕骨料混凝土脆性。目前,在FRP筋高強(qiáng)輕骨料混凝土構(gòu)件層次研究開(kāi)展較少,因此,有必要展開(kāi)GFRP筋高強(qiáng)輕骨料混凝土梁的受彎性能研究。為研究GFRP筋高強(qiáng)輕骨料混凝土梁的受彎性能,完成10根GFRP筋高強(qiáng)輕骨料混凝土梁試驗(yàn),重點(diǎn)分析縱筋種類、GFRP筋配筋率、GFRP筋直徑及鋼纖維摻入對(duì)構(gòu)件受力性能的影響。運(yùn)用Abaqus有限元軟件完成數(shù)值模擬,系統(tǒng)分析輕骨料混凝土強(qiáng)度、鋼纖維摻入率、保護(hù)層厚度、構(gòu)件截面形式等變量對(duì)GFRP筋高強(qiáng)輕骨料混凝土梁受力性能的影響。研究表明:1.GFRP筋高強(qiáng)輕骨料混凝土梁跨中荷載-位移曲線分為混凝土開(kāi)裂前與開(kāi)裂后兩個(gè)階段,呈現(xiàn)出雙線性,曲線在混凝土開(kāi)裂后直至破壞呈現(xiàn)線性。同等條件下,提高配筋率及添加鋼纖維均可降低同荷載條件下混凝土壓應(yīng)變及跨中撓度,延緩剛度退化及裂縫發(fā)展速度,減小正常使用狀態(tài)下的最大裂縫寬度;2.混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提升及鋼纖維的摻入,均可提高構(gòu)件的開(kāi)裂荷載和極限荷載,混凝土強(qiáng)度的提升對(duì)構(gòu)件極限承載力影響更加明顯,鋼纖維達(dá)到0.6%摻入量以上時(shí),對(duì)開(kāi)裂荷載影響顯著,對(duì)于構(gòu)件極限承載力影響程度降低;3.相比于鋼筋混凝土梁,GFRP筋高強(qiáng)輕骨料混凝土梁若要滿足正常使用狀態(tài)下的撓度限值應(yīng)采用更大的截面高度,并建議GFRP筋高強(qiáng)輕骨料混凝土梁截面高寬比取值為1.25~4;4.根據(jù)變形協(xié)調(diào)關(guān)系建立適用于GFRP筋高強(qiáng)輕骨料混凝土梁的界限受壓區(qū)高度、界限配筋率及正截面承載力公式,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證公式合理性。論文完成的GFRP筋高強(qiáng)輕骨料混凝土梁受彎性能的研究,對(duì)于深入了解此類結(jié)構(gòu)特性,指導(dǎo)工程中結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),推動(dòng)新型材料在工程實(shí)際中的應(yīng)用具有重要價(jià)值。
【圖文】：

種性能差異均需進(jìn)行進(jìn)一步研究。因而，本文將鋼纖維高強(qiáng)輕骨料混凝土與 GFR合，研究 GFRP 筋纖維高強(qiáng)輕骨料混凝土梁的受彎性能，對(duì)于深入了解此類結(jié)構(gòu)特導(dǎo)工程中結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推動(dòng)新型材料在工程實(shí)際中的應(yīng)用具有重要價(jià)值。2 輕骨料混凝土梁簡(jiǎn)介.1 輕骨料混凝土簡(jiǎn)介輕骨料混凝土是使用輕型骨料拌合而成的新型混凝土材料，我國(guó)規(guī)范《輕骨料技術(shù)規(guī)程》JGJ515-2002 定義輕骨料混凝土為：由輕粗集料、輕細(xì)集料（或普通砂泥和水配制而成，輕骨料混凝土的表觀密度不超過(guò) 1950kg/m3，目前國(guó)內(nèi)一般認(rèn)達(dá)到 LC40 以上的輕骨料混凝土為高強(qiáng)輕骨料混凝土（High-Strength Lightwgreagte Concrete）[16]。由于采用輕粗骨料，如圖 1.1 所示，這種混凝土最大特點(diǎn)高強(qiáng)，耐火性好，并且具有優(yōu)越的抗震性能與抗裂性能，是一種具有發(fā)展前途的凝土。

圖 1.2 FRP 筋生產(chǎn)工藝FRP 筋如圖 1.3 所示，主要通過(guò)筋內(nèi)的纖維提供承載能力，所以制作 FRP 筋采性能好壞直接影響 FRP 筋本身的受力性能。FRP 筋中基底多采用樹(shù)脂材料，可分為熱塑性樹(shù)脂及熱固性樹(shù)脂，最為常用的為熱固性樹(shù)脂。樹(shù)脂的主要作用維束并傳遞剪力，通過(guò)將纖維年合成一束整體纖維并包裹纖維束，類似于鋼絞高整體承載能力，并提供外部保護(hù)避免纖維的機(jī)械損傷和外部腐蝕。制作 FRP 纖維由十幾種類型，，通常需要根據(jù)使用環(huán)境及 FRP 筋需要達(dá)到的受力性能來(lái)相
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU37

【參考文獻(xiàn)】

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1 朱虹;董志強(qiáng);吳剛;吳智深;;FRP筋混凝土梁的剛度試驗(yàn)研究和理論計(jì)算[J];土木工程學(xué)報(bào);2015年11期

2 熊明權(quán);邱振清;鄭愚;周日瑜;;FRP筋纖維混凝土受彎構(gòu)件試驗(yàn)研究[J];東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào);2013年05期

3 王曉璐;g

本文編號(hào)：2650954