發(fā)布時間：2018-05-23 19:26

  本文選題：BFRP筋 + 拉伸性能��； 參考：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：鋼筋銹蝕是致使混凝土結(jié)構(gòu)耐久性變差的主導(dǎo)因素,而采用纖維增強塑料(Fiber Reinforced Plastic,簡稱為FRP)筋代替鋼筋是避免混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕問題的有效方法,其中玄武巖纖維增強塑料(BFRP)筋輕質(zhì)高強、綠色環(huán)保、耐久性好、生產(chǎn)成本低,極具研究價值。目前,關(guān)于BFRP筋的拉伸性能研究、BFRP筋與混凝土間的粘結(jié)性能以及BFRP筋應(yīng)用于受彎構(gòu)件中的研究已經(jīng)比較完善,但是針對BFRP筋受壓性能方面的研究及其在壓彎構(gòu)件中應(yīng)用的研究相對薄弱。鑒于此,為了促進這一新型復(fù)合材料在實際工程中的應(yīng)用,充分發(fā)揮其優(yōu)越的力學(xué)性能,本文進行了BFRP筋拉伸性能、壓縮性能試驗以及BFRP筋混凝土偏心受壓柱力學(xué)性能試驗,并在此基礎(chǔ)上進行了BFRP筋混凝土柱設(shè)計計算方法的研究。論文的主要的研究內(nèi)容與成果包括以下幾部分:1、BFRP筋拉伸性能試驗研究。研究直徑變化對BFRP筋拉伸性能的影響,觀察破壞形態(tài),測得BFRP筋的抗拉強度、拉伸彈性模量以及拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線。試驗結(jié)果表明:BFRP筋拉伸破壞形態(tài)有兩種,分別是“炸裂式”以及“不完全劈裂式”破壞;BFRP筋拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈線性,BFRP筋破壞無征兆,是一種脆性材料;直徑的變化對抗拉強度的影響沒有明顯的規(guī)律,BFRP筋的抗拉強度應(yīng)該是多因素作用的結(jié)果;BFRP筋抗拉強度遠高于鋼筋,但是其拉伸彈性模量很低,實際應(yīng)用中需考慮BFRP筋強度利用率、結(jié)構(gòu)變形和裂縫問題。2、BFRP筋壓縮性能試驗研究。研究直徑和長細比變化對BFRP筋抗壓性能的影響,觀察破壞形態(tài),測得BFRP筋的抗壓強度、抗壓彈性模量以及壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線。試驗結(jié)果表明:BFRP筋共出現(xiàn)4種壓縮破壞形態(tài),即剪切破壞、劈裂破壞、壓碎破壞和屈曲破壞;試驗的BFRP筋極限抗壓強度約為極限抗拉強度的55%左右;試驗測得的BFRP筋壓縮彈性模量在44.5~51.8 MPa之間,同BFRP筋的拉伸彈性模量(45.07~49.34MPa)接近;BFRP筋的抗壓強度和極限壓應(yīng)變隨著長細比的增大呈現(xiàn)降低趨勢,但長細比對彈性模量并無影響;長細比一定時,BFRP筋抗壓強度隨著直徑的增大而逐漸減小,極限壓應(yīng)變也隨直徑增大而減小;不同長細比下BFRP筋壓縮彈性模量隨直徑的變化沒有明顯的規(guī)律可循。3、BFRP筋混凝土柱偏心受壓試驗研究。試驗通過7根BFRP筋混凝土偏心受壓柱力學(xué)性能試驗,分析破壞形態(tài),測量柱中截面的應(yīng)變分布、柱中側(cè)向撓度、BFRP縱筋及混凝土的應(yīng)變,研究混凝土強度、縱筋配筋率、偏心距對BFRP筋混凝土偏心受壓柱的開裂荷載、極限荷載、側(cè)向變形、裂縫寬度等的影響。試驗結(jié)果表明:BFRP筋混凝土偏壓柱的破壞特征均為混凝土壓碎破壞;正截面應(yīng)變滿足平截面假定;構(gòu)件的極限承載力隨著偏心距的增大而減小,隨著單側(cè)配筋率的增大而有所增大;混凝土強度的提高可以顯著提高構(gòu)件的極限承載力。當(dāng)荷載一定時,偏心距越大,構(gòu)件的側(cè)向變形越大;配筋率越小,構(gòu)件的側(cè)向變形越大;混凝土強度越大,構(gòu)件的側(cè)向變形越小;偏心距、配筋率以及混凝土強度同樣對混凝土應(yīng)變以及BFRP縱筋強度利用率有著顯著影響。4、結(jié)合鋼筋混凝土偏心受壓柱承載力的理論計算方法與已有的研究成果,基于平衡方程以及平截面假定中的變形協(xié)調(diào),結(jié)合已有的研究,提出了BFRP筋混凝土偏心受壓短柱的承載力計算方法,在計算中考慮了受壓側(cè)BFRP筋的抗壓作用,理論公式的計算結(jié)果同試驗結(jié)果相比誤差較小。
[Abstract]:In this paper , the tensile properties of BFRP bars are studied . The tensile strength , tensile modulus and tensile stress - strain curves of BFRP bars are studied . The results show that the tensile properties of BFRP bars are much higher than that of steel bars . The results show that the tensile strength , tensile modulus and tensile stress - strain curves of BFRP bars have been studied . The compressive strength and ultimate compressive strain of BFRP bars decrease with the increase of the diameter and the ultimate compressive strain decreases with the increase of the diameter .
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU37

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本文編號：1926035