论文题目: FRP筋混凝土梁的受弯性能试验研究和理论分析
论文类型: 硕士论文
论文专业: 减灾防灾工程
作者: 曾德光
导师: 张继文
关键词: 筋混凝土梁,抗裂度,刚度,极限承载能力,设计计算方法
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 钢筋混凝土作为一种优良的传统建筑材料被广泛应用于现代工程结构中,而处在恶劣环境中的钢筋混凝土结构(如在沿海建筑、桥梁结构等)则在耐久性方面存在一些问题;为改良钢筋混凝土这一缺陷,人们在长期的工程实践中总结出了各种方法和对策,但其效果不甚理想。但是,新型纤维增强复合材料筋(简称FRP筋)混凝土结构,以FRP筋独特的耐腐蚀性能和高强度等优势,迅速成为了全球土木工程界的研究热点之一。为了进一步了解FRP筋混凝土结构的受弯特性,本文对5根CFRP筋混凝土简支梁和4根AFRP筋混凝土简支梁的受弯性能进行了试验研究。在试验研究中,主要考虑了FRP筋配筋率对梁破坏情况的影响,测试了试件的开裂荷载、裂缝的开展、各级荷载下FRP筋的应变以及试件的极限荷载,验证了平截面假定,分析了挠度变化的特性。在试验研究的基础上,给出了FRP筋混凝土梁的极限承载力、最小配筋率、抗裂度和刚度的计算方法;并将计算结果与试验实测结果进行了对比,表明本文所提出的计算方法是可行的。本文最后根据FRP筋混凝土受弯构件的特性,提出了以抗裂度为控制并考虑承载能力的设计方法;给出了不同配筋率下构件的设计承载能力计算公式及“抗裂度控制临界配筋率”的计算方法。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 钢筋混凝土结构的特点
1.2 FRP 筋简介
1.2.1 FRP 筋的种类与生产工艺
1.2.2 FRP 筋的物理力学性能
1.2.3 FRP 筋的主要应用范围
1.3 国内外的研究现状
1.3.1 裂缝宽度计算的研究现状
1.3.2 刚度及变形计算研究现状
1.3.3 承载能力设计计算方法的现状
1.4 本文研究的目的、内容及方法
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究方法
第二章 试件制作与设计
2.1 试件设计的思想
2.2 构件的配筋及加载示意图
2.2.1 材料特性
2.2.2 试验梁截面参数及加载示意图
2.2.3 加载装置和加载制度
2.3 测试内容与方法
第三章 试验结果与分析
3.1 试验现象
3.2 试验结果分析
3.2.1 各试验梁FRP 筋应变变化
3.2.2 开裂荷载和裂缝分布特征
3.2.3 关于平截面假定
3.2.4 荷载挠度曲线
3.3 本章小结
第四章 FRP 筋混凝土梁的受弯裂缝宽度计算
4.1 FRP 筋混凝土梁的开裂特征
4.2 平均裂缝间距公式的表达形式的提出
4.3 短期荷载作用下最大裂缝宽度
4.3.1 相对粘结特性系数υ的确定
4.3.2 短期荷载作用下平均裂缝宽度的确定
4.3.3 短期荷载作用下最大裂缝宽度的确定
4.4 最大裂缝宽度试验值与计算值的比较
4.5 荷载效应标准组合下的最大裂缝宽度
第五章 FRP 筋混凝土梁在荷载作用下的变形计算
5.1 短期荷载作用下受弯构件的刚度计算
5.2 短期荷载作用下构件的挠度计算
5.3 计算值与试验值的对比关系
5.4 长期荷载作用下构件的刚度与挠度的计算
第六章 FRP 筋混凝土梁的承载力计算与设计方法
6.1 FRP 筋混凝土受弯构件的设计原理
6.1.1 FRP 筋混凝土梁正截面的破坏形式及分类
6.1.2 正截面受弯承载力的一般计算方法
6.1.3 最小配筋率
6.2 在短期荷载作用下 FRP 筋混凝土构件的受弯特性
6.3 按抗裂度结合承载力要求的设计方法
6.3.1 最大裂缝宽度与配筋率的关系
6.3.2 最大裂缝宽度与设计承载力之间的关系
6.3.3 抗裂度要求控制下的受弯构件的承载力设计值
6.4 最大配筋率的确定
6.5 本章小节
第七章 全文总结
7.1 结论与建议
7.2 本文不足之处和有待进一步研究的工作
参考文献
致 谢
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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