本文關(guān)鍵詞：BFRP筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁受彎非線性有限元分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：纖維增強(qiáng)塑料筋(fiber reinforced polymer rebar,簡稱FRP筋)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、抗疲勞等特點,鋼纖維的摻加能顯著提高高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和韌性,將二者優(yōu)點結(jié)合研究FRP筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)可以很好的滿足工程需求。目前對FRP筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的研究還比較少,本文采用試驗研究和有限元分析相結(jié)合的方法,研究了玄武巖纖維增強(qiáng)塑料筋(basalt fiber reinforced polymer rebar,簡稱BFRP筋)鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁的受彎性能。主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)通過三種不同直徑BFRP筋材的拉伸試驗,得到了BFRP筋的拉伸強(qiáng)度和拉伸彈性模量,分析了筋材直徑對其拉伸性能的影響。(2)進(jìn)行了鋼纖維高強(qiáng)混凝土的受壓試驗,分析了鋼纖維對高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度、靜壓彈模和本構(gòu)關(guān)系的影響。采用不同試驗方法獲得軸壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)�并進(jìn)行對比,分析了試驗機(jī)剛度對試驗曲線的影響。建立了鋼纖維高強(qiáng)混凝土的分段式本構(gòu)模型。(3)基于BFRP筋拉伸試驗、鋼纖維高強(qiáng)混凝土受壓試驗和5根不同鋼纖維摻量的BFRP筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁受彎性能試驗結(jié)果,建立了非線性有限元分析模型,計算得到不同構(gòu)件的破壞形態(tài)、荷載撓度曲線、材料變形和裂縫分布等,與試驗比較結(jié)果符合較好,證明了分析模型和程序的可行性和正確性。(4)結(jié)合試驗和有限元模擬分析了鋼纖維摻量、BFRP筋配筋率和基體混凝土強(qiáng)度對BFRP筋鋼纖維混凝土梁受彎性能的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：BFRP筋 鋼纖維高強(qiáng)混凝土 梁 本構(gòu)模型 受彎性能
【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】：2016
【分類號】：TU377
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 BFRP材料性能研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 鋼纖維高強(qiáng)混凝土材料性能研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 FRP筋鋼纖維混凝土梁受彎性能研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.4 BFRP筋混凝土梁的有限元分析12-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容與方法13-15
• 2 BFRP筋拉伸性能試驗研究15-19
• 2.1 試驗設(shè)計15-16
• 2.2 試驗結(jié)果16-18
• 2.3 本章小結(jié)18-19
• 3 鋼纖維混凝土力學(xué)性能及其本構(gòu)關(guān)系19-37
• 3.1 試驗設(shè)計19-20
• 3.2 鋼纖維高強(qiáng)混凝土的抗壓強(qiáng)度20-21
• 3.3 鋼纖維高強(qiáng)混凝土的靜力受壓彈性模量21-24
• 3.4 鋼纖維高強(qiáng)混凝土的本構(gòu)關(guān)系模型24-36
• 3.4.1 試驗方法與結(jié)果24-28
• 3.4.2 影響鋼纖維高強(qiáng)混凝土本構(gòu)關(guān)系測試結(jié)果的因素28-31
• 3.4.3 鋼纖維高強(qiáng)混凝土的受力變形與破壞過程31-32
• 3.4.4 應(yīng)力應(yīng)變擬合全曲線32-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 4 BFRP筋鋼纖維高強(qiáng)混凝土梁非線性有限元分析37-60
• 4.1 試驗概述37-42
• 4.2 ANSYS非線性分析42-49
• 4.2.1 有限元模型的選擇與單元選取42-44
• 4.2.2 混凝土彈塑性關(guān)系與收斂控制44-46
• 4.2.3 材料的本構(gòu)模型46-47
• 4.2.4 有限元模型的建立與求解47-49
• 4.3 有限元模擬結(jié)果及其與試驗結(jié)果對比分析49-56
• 4.3.1 開裂荷載、極限荷載值對比分析49-50
• 4.3.2 極限撓度試驗值與計算值的對比分析50-52
• 4.3.3 試件破壞后云圖分析52-56
• 4.4 BFRP筋混凝土梁影響因素分析56-58
• 4.4.1 配筋率的影響56-58
• 4.4.2 混凝土基體強(qiáng)度的影響58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 5 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 結(jié)論60-61
• 5.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與參與的科研項目66-67
• 致謝67

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本文編號：477908