發(fā)布時間：2020-06-13 02:42

【摘要】：本文針對永凍地區(qū)一般土木工程材料稀缺、施工困難等問題,基于FRP約束混凝土的約束機理,同時結合永凍地區(qū)冰材料的諸多優(yōu)勢以及FRP(纖維增強復合材料)的優(yōu)良材料性能,提出了一種新型構件即FRP管冰短柱,其中FRP外管采用濕法纏繞工藝制作,內部澆筑冰,對其進行單調軸壓試驗,FRP管跟核心冰短柱協(xié)同承擔軸向荷載,本文主要研究內容包括:(1)對27個圓形FRP管冰短柱以及3個純冰短柱進行了單調軸壓試驗,FRP的類型包括CFRP(碳纖維)、BFRP(玄武巖纖維)、GFRP(玻璃纖維),每一種纖維對應三種厚度,試驗結果表明:圓形FRP管冰短柱破壞劇烈,均由FRP被拉斷而發(fā)生炸裂;FRP能夠顯著提高冰短柱的承載能力并改善其延性;FRP約束圓形冰應力-應變曲線呈現(xiàn)明顯的雙線性特征;曲線初始斜率隨著約束剛度的增加呈線性增大;曲線中直線段與縱坐標的截距、極限抗壓強度和極限軸向應變都隨著約束應力的增加呈線性增大。(2)基于單調軸壓的試驗結果以及FRP約束圓形混凝土面向設計的本構模型,對FRP約束圓形冰應力-應變曲線進行了分析,提出了該試驗條件下的FRP約束圓形冰面向設計的本構模型,與試驗結果吻合較好;考慮了FRP管的軸向承載力,提出了圓形FRP管冰短柱的承載能力公式,能夠對試驗結果進行較為準確的預測。(3)對27個方形FRP管冰短柱進行了單調軸壓試驗,FRP的類型包括CFRP、BFRP以及GFRP,每一種纖維同樣對應三種厚度,試驗結果表明:加載后期,方形FRP管冰短柱均由角部FRP拉斷而導致試件破壞,破壞現(xiàn)象沒有圓柱劇烈;FRP能夠顯著提高冰短柱的承載能力并改善其延性;FRP約束方形冰應力-應變曲線呈現(xiàn)明顯的雙線性特征;曲線初始斜率隨著約束剛度的增加呈線性增大;曲線中直線段與縱坐標的截距、極限抗壓強度和極限軸向應變都隨著約束應力的增加呈線性增大。(4)基于單調軸壓的試驗結果以及FRP約束方形混凝土面向設計的本構模型,對FRP約束方形冰應力-應變曲線進行了分析,提出了該試驗條件下的FRP約束方形冰面向設計的本構模型,與試驗結果吻合較好;考慮了FRP管的軸向承載力,提出了方形FRP管冰短柱的承載能力公式,能夠對試驗結果進行較為準確的預測。
【圖文】：

圖 1.1 冰屋 圖 1.2 瑞典冰酒店Fig. 1.1 Igloo Fig. 1.2 Ice hotel in Sweden.2 冰的研究現(xiàn)狀國外研究人員對冰力學性能的研究起步較早。1958 年，Gold[6]就開始進行了冰的

圖 1.1 冰屋 圖 1.2 瑞典冰酒店Fig. 1.1 Igloo Fig. 1.2 Ice hotel in Sweden.2 冰的研究現(xiàn)狀國外研究人員對冰力學性能的研究起步較早。1958 年，Gold[6]就開始進行了冰的
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU398.9

【參考文獻】

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3 王言磊;歐進萍;;FRP-混凝土組合梁/板研究與應用進展[J];公路交通科技;2007年04期

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本文編號：2710512