【摘要】：不腐蝕材料——玻璃纖維增強(qiáng)聚合物(GFRP)現(xiàn)已被用作混凝土結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)材料,以延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命并降低維護(hù)成本。與鋼筋具有不同物理性能的GFRP筋,抗拉強(qiáng)度大、彈性模量小、各向異性的材料性質(zhì)使其抗剪切的強(qiáng)度低,具有脆性破壞的特性;當(dāng)GFRP筋作為箍筋使用,會(huì)在箍筋彎曲段受力過(guò)大而產(chǎn)生纖維筋拉壞現(xiàn)象,同時(shí)GFRP筋混凝土梁在受剪試驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生很寬的斜裂縫。正是因?yàn)樯鲜龆喾N原因,導(dǎo)致GFRP筋混凝土梁的斜裂縫寬度在構(gòu)件持荷階段將有可能產(chǎn)生超出使用規(guī)定限值。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)而言,在正常使用下的構(gòu)件變形將明顯影響使用舒適性。國(guó)內(nèi)外對(duì)于GFRP筋混凝土抗剪斜裂縫研究甚少開(kāi)展,僅有部分相應(yīng)斜裂縫開(kāi)展的定性研究,少有以斜裂縫寬度的作為設(shè)計(jì)研究,因此目前急需對(duì)此方面開(kāi)展探討。本文主要研究了GFRP筋混凝土梁的抗剪破壞的變形情況,并以斜裂縫寬度達(dá)到限值時(shí)的狀態(tài)作為設(shè)計(jì)極限狀態(tài),通過(guò)收集大量的文獻(xiàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)理論及公式,并輔以有限元分析的研究方法進(jìn)行分析。1)建立有限元分析模型。根據(jù)影響箍筋的參數(shù)設(shè)計(jì)多組別、多參數(shù)的有限元分析方案,建立GFRP筋混凝土梁的仿真模型,并且對(duì)GFRP筋混凝土梁的受剪性能進(jìn)行影響參數(shù)因子分析。2)討論斜裂縫寬度限值,并得到對(duì)應(yīng)的箍筋應(yīng)變值作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。參考國(guó)內(nèi)外對(duì)斜裂縫寬度、GFRP箍筋應(yīng)變的研究現(xiàn)狀,得到GFRP筋混凝土梁抗剪計(jì)算的斜裂縫寬度與箍筋應(yīng)變值的關(guān)系,并推導(dǎo)出GFRP筋混凝土抗剪構(gòu)件在正常使用下箍筋應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)值。3)將對(duì)GFRP筋混凝土梁的設(shè)計(jì)的箍筋應(yīng)變值進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)GFRP筋混凝土梁抗剪性能各方面進(jìn)行試驗(yàn)和有限元和對(duì)比驗(yàn)證,通過(guò)6根梁的試驗(yàn)結(jié)果及5個(gè)有限元模型結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析,參數(shù)對(duì)比。4)GFRP筋混凝土梁正常使用狀態(tài)下的抗剪設(shè)計(jì)方法�；诂F(xiàn)有的81根無(wú)腹筋GFRP筋混凝土梁及12根GFRP筋混凝土梁的抗剪試驗(yàn),建立GFRP筋混凝土梁正常使用下的計(jì)算式,并根據(jù)GFRP箍筋應(yīng)變限值得到設(shè)計(jì)方法。
【圖文】：

只有少量的工程實(shí)例應(yīng)用（比如橋梁加固、港口建設(shè)）。因此，，國(guó)內(nèi)對(duì) FRP 筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究正處于方興未艾的境地。雖然如此，由于 FRP 筋的線彈性、延性差的物理性質(zhì)，導(dǎo)致 FRP 筋混凝土結(jié)構(gòu)具有脆性破壞的缺陷�；谝陨隙鄠�(gè)與鋼筋相反的材料性能，需要對(duì) FRP 筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)以及正常使用極限狀態(tài)的兩個(gè)方面做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)與分析研究。特別是缺乏在正常使用條件下對(duì) FRP 筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究[3]。

通過(guò)研究 FRP 筋混凝土梁的斜常使用下的抗剪計(jì)算公式，并以此的數(shù)量，滿足 GFRP 筋混凝土構(gòu)件（FRP）筋由兩部分材料組成：增強(qiáng)中根據(jù)FRP材料不同，分為：玻璃纖維武巖纖維 BRFP 等，見(jiàn)圖 1-2；基體些配合劑（如染料、觸變劑等）。將熱塑成型或熱固成型，形成 FRP 筋
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9

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