【摘要】：CFRP-PCPs復(fù)合筋(carbon fiber reinforced polymer prestressed concrete prisms)是由碳纖維筋(carbon fiber reinforced plastics)和超高性能混凝土(ultra-high performance concrete)制成,采用先張法對碳纖維筋施加預(yù)應(yīng)力后,用超高性能混凝土以CFRP筋為中心澆筑成小截面的預(yù)應(yīng)力復(fù)合材料棱柱體。復(fù)合筋混凝土構(gòu)件能有效克服鋼筋銹蝕的缺陷并提高構(gòu)件的承載力;同時作為復(fù)合材料構(gòu)件,復(fù)合筋集兩種組成材料的優(yōu)勢性能于一身,復(fù)合筋混凝土結(jié)構(gòu)的撓度和裂縫寬度比CFRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的撓度和裂縫寬度要小。由此可知,復(fù)合筋在土木工程應(yīng)用中具有較好的前景。復(fù)合筋構(gòu)件的組成與碳纖維塑料筋或普通鋼筋不同,因而復(fù)合筋混凝土梁、柱在受力分析、承載力計算、撓度、裂縫及復(fù)合筋混凝土的粘結(jié)性能上也一定與普通鋼筋混凝土或碳纖維筋混凝土構(gòu)件不同。在本課題組關(guān)于復(fù)合筋混凝土簡支梁、連續(xù)梁受力性能的實驗與理論研究已得成果的基礎(chǔ)上,為了促進復(fù)合筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用,對復(fù)合筋混凝土柱受力性能的理論研究工作就尤為必要。本文主要的研究工作如下:(1)完成了6根復(fù)合筋混凝土梁式試驗。通過試驗,詳述了各試件的破壞現(xiàn)象,繪制并初步探討了梁式試件荷載與CFRP筋應(yīng)變關(guān)系、梁式試件荷載與混凝土應(yīng)變關(guān)系和荷載與撓度關(guān)系曲線;對復(fù)合筋與混凝土之間的粘結(jié)性能進行了較為系統(tǒng)的理論分析,具體包括:復(fù)合筋與混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力的求解、復(fù)合筋混凝土構(gòu)件粘結(jié)性能影響因素的探討及復(fù)合筋混凝土構(gòu)件的粘結(jié)應(yīng)力-滑移曲線,并對比試驗結(jié)果驗證了計算理論的準(zhǔn)確性。(2)進行了17根復(fù)合筋混凝土偏心受壓柱的受力性能試驗,試驗中主要考察普通鋼筋配筋率、CFRP-PCPs復(fù)合筋截面尺寸、復(fù)合筋預(yù)應(yīng)力水平、偏心距和長細比對CFRP-PCPs復(fù)合筋混凝土偏壓柱正截面的受力特點和破壞性形式的影響。通過試驗結(jié)果,歸納了各試驗柱的受力情況,簡單分析了試驗所測得的極限承載力與復(fù)合筋偏壓柱復(fù)合筋中的CFRP筋應(yīng)變、極限承載力與復(fù)合筋偏壓柱側(cè)向變形等各參數(shù)之間的關(guān)系�？紤]不同影響因素對復(fù)合筋混凝土偏心受壓柱關(guān)于承載能力計算進行了理論分析,具體包括:復(fù)合筋混凝土偏壓柱的破壞特征、試驗柱的極限承載力分析及復(fù)合筋混凝土偏壓柱的二階效應(yīng)分析,并對比試驗結(jié)果驗證了計算理論的準(zhǔn)確性。
[Abstract]:CFRP-PCPs composite reinforcement (carbon fiber reinforced polymer prestressed concrete prisms) is made of carbon fiber reinforced (carbon fiber reinforced plastics) and ultra-high performance concrete (ultra-high performance concrete). High performance concrete (UHPC) is used to form prestressing composite prism with small section with CFRP bar as the center. The composite reinforced concrete member can effectively overcome the defect of steel bar corrosion and improve the bearing capacity of the member. The deflection and crack width of composite reinforced concrete structure are smaller than that of CFRP reinforced concrete structure. It can be seen that the composite reinforcement has a good prospect in the application of civil engineering. The composition of composite reinforcement members is different from that of carbon fiber reinforced plastic bars or ordinary steel bars, so the composite reinforced concrete beams and columns are under stress analysis, bearing capacity calculation, deflection, The bond behavior of crack and composite reinforced concrete is also different from that of normal reinforced concrete or carbon fiber reinforced concrete member. On the basis of the experimental and theoretical research on the mechanical properties of composite reinforced concrete simply supported beams and continuous beams, in order to promote the wide application of composite tendons in concrete structures, It is necessary to study the mechanical behavior of composite reinforced concrete columns. The main work of this paper is as follows: (1) six composite reinforced concrete beams have been tested. Through experiments, the failure phenomena of each specimen are detailed, and the relationship between the load of beam specimen and the strain of CFRP bar, the relationship between load and strain of concrete and the curve between load and deflection are plotted and discussed preliminarily. The bond behavior between composite reinforcement and concrete is analyzed systematically, including the solution of bond stress between composite reinforcement and concrete. The influence factors of bond behavior of composite reinforced concrete members and the bond stress-slip curves of composite reinforced concrete members are discussed. The accuracy of the calculation theory is verified by comparing the experimental results. (2) the mechanical behavior tests of 17 eccentric columns of composite reinforced concrete are carried out. In the test, the reinforcement ratio of ordinary reinforcement, the section size of CFRP-PCPs composite reinforcement and the prestress level of composite reinforcement are investigated. The influence of eccentricity and aspect ratio of CFRP-PCPs reinforced concrete columns on normal section and destructive form. Through the test results, the stress of each test column is summarized, and the ultimate bearing capacity measured by the test and the strain of CFRP tendons in the composite tendons of the composite tendons are simply analyzed. The relationship between ultimate bearing capacity and lateral deformation of composite tendons. Considering different influence factors, the calculation of bearing capacity of composite reinforced concrete eccentrically compressed columns is theoretically analyzed, including: failure characteristics of composite reinforced concrete eccentric columns, The ultimate bearing capacity of test columns and the second-order effect analysis of composite reinforced concrete columns are analyzed, and the accuracy of the calculation theory is verified by comparing the experimental results.
【學(xué)位授予單位】：廣西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU377.9

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本文編號：2286137