一、同时配有钢筋和FRP筋砼受弯构件正截面承截力设计计算(论文文献综述)
肖刚[1](2021)在《GFRP筋和GFRP-钢复合筋混凝土简支梁桥的构件承载力设计方法研究》文中认为钢筋混凝土内部钢筋锈蚀问题一直以来都较为严峻,对于桥梁结构,特别是沿海、跨海桥梁,由于所处位置的自然环境会加速钢筋锈蚀,因此面临着很多此类病害,处于潮差区的桥墩尤为明显。纤维增强复合材料(FRP)具有轻质高强和耐腐蚀等诸多优点,而且GFRP性价比高,于是国内外学者提出将GFRP筋或GFRP-钢复合筋替换钢筋并进行了相应的研究,包括材性、筋材与混凝土的粘结性能及混凝土构件的受弯和受压性能研究。经过多年的研究积累,目前材性和粘结性能已经基本明确,而对于梁和柱的承载力设计计算,仍需进一步完善,包括构件抗弯、轴压和偏压承载力。主要研究内容和成果如下:(1)根据GFRP筋和GFRP-钢复合筋的本构及现有规范要求确定出两者的设计强度分别为应变0.005对应下的应力和屈服应力;按照钢筋混凝土梁的设计原理得到了复合筋混凝土梁的相对界限受压区高度、最小配筋率及屈服和极限弯矩,与试验结果相比,屈服弯矩略微偏小,极限弯矩吻合较好;提出复合筋混凝土梁基于强度等效的截面设计计算方法。(2)通过已有试验数据得到了轴压矩形构件峰值荷载下的GFRP筋应变为混凝土峰值应变的1.2倍,混凝土强度为其轴心抗压强度的1.08倍;根据钢筋混凝土柱的稳定系数验证了切线模量理论的准确性,然后通过该理论得到了GFRP筋混凝土柱的稳定系数计算公式;为得到GFRP螺旋箍筋约束混凝土本构模型,提出了箍筋等效弹性模量这一新的变量,然后根据已有试验数据并结合Mander模型得到了约束混凝土峰值应力及应变计算公式;最后得到了GFRP筋混凝土矩形和圆形截面柱的轴压承载力计算公式,与试验结果吻合较好;同理对GFRP-钢复合筋混凝土柱进行了分析,得到了轴压承载力计算公式,与已有试验结果吻合较好。(3)结合平衡方程和曲率法,分析推导得到了GFRP筋混凝土矩形偏压柱的破坏形态判别式,判别结果与试验结果均相同,然后通过理论分析和已有试验数据的趋势构造并拟合了考虑相对偏心距、长细比和强度配筋率的矩形和圆形截面偏压柱的偏心距增大系数计算公式,另外根据钢筋混凝土柱的原理推导了考虑相对偏心距和长细比的偏心距增大系数简化计算公式,都与已有试验结果吻合很好;最后得到了GFRP筋混凝土矩形和圆形截面柱的偏压承载力设计计算方法,与试验结果吻合较好,为便于计算必要时可以忽略纵筋承受的压力;同理对GFRP-钢复合筋混凝土柱进行了分析,得到了偏压承载力设计计算方法,与已有试验结果吻合较好,为便于计算必要时可以忽略纵筋的二次刚度和采用等刚度方法进行设计。(4)基于本文的研究,对典型的混凝土简支梁桥进行了承载能力极限状态设计,包括GFRP-钢复合筋混凝土简支桥面梁、GFRP筋和复合筋混凝土桥墩,为将来的工程应用奠定了基础。
孙艺嘉[2](2020)在《FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能与精细化分析》文中研究表明纤维增强筋(FRP筋)具有轻质高强、抗腐蚀性能优、抗电磁干扰能力强等特点,轻骨料混凝土是符合可持续发展需求的绿色建筑材料,将二者结合应用于大跨度预应力结构体系,可有效改善结构的跨越能力,尤其在高腐蚀性和高寒等复杂环境下,能够显着提高结构的耐久性能。目前,针对该类结构受力特征的探索尚处于起步阶段。从材料与构件两个层面揭示FRP筋与轻骨料混凝土的协同工作性能,探究FRP筋轻骨料混凝土梁服役阶段的刚度退化机制与裂缝发展规律,建立物理意义明晰的受弯计算方法,对于推广该类构件的工程应用具有重要的理论意义和实际价值。本文完成了15根FRP筋轻骨料混凝土梁与9根无粘结预应力FRP筋混凝土梁的受弯性能试验,系统研究了该类构件正常使用阶段性能(服役性能)与承载能力,重点分析纤维与施加预应力对各特征参数的影响,开发相应精细化有限元分析模型,建立该类构件受弯计算方法,主要研究内容包括:1.纤维增韧机理及FRP筋与轻骨料混凝土粘结性能。从微观与宏观两个尺度,研究轻骨料混凝土裂缝发展不同阶段纤维-水泥浆体传力特征与纤维阻裂机制,揭示纤维增强增韧机理,开展FRP筋与纤维轻骨料混凝土粘结–滑移行为全过程分析,建立相应本构修正模型。结果表明:钢纤维在拔出过程中通过与水泥浆体的粘结抑制裂缝的开展,进而起到增大延性的作用;碳纤维筋(CFRP筋)与玻璃纤维筋(GFRP筋)轻骨料混凝土粘结–滑移本构修正模型的预测结果与试验曲线吻合良好。2.FRP筋轻骨料混凝土梁与无粘结预应力FRP筋轻骨料混凝土梁受弯性能研究。完成了9根配GFRP筋、6根配CFRP筋和1根配钢筋的轻骨料混凝土梁与9根无粘结预应力CFRP筋混凝土梁受弯性能试验,观察其破坏过程与破坏形态,重点研究各特征参数对服役阶段刚度退化机制与裂缝开展规律的影响。结果表明:轻骨料混凝土压碎特征与普通混凝土显着不同,破坏面贯穿骨料,较为平整;增大FRP筋配筋率与施加预应力均能够提高构件刚度并减小裂缝宽度;掺入纤维有利于延缓构件刚度退化,抑制低荷载水平下裂缝宽度的开展;同跨度试件无粘结预应力FRP筋应力增量-挠度曲线发展趋势相近,弯矩相同时,无粘结预应力FRP筋应力增量随挠度的增大而降低。3.FRP筋轻骨料混凝土梁精细化有限元模型。开发了能够准确模拟FRP筋脆断特征的累积损伤模型,基于ABAQUS软件动态显式算法,通过嵌入轻骨料混凝土损伤塑性模型,实现对FRP筋轻骨料混凝土梁受力特性的精细化分析,为拓展该类构件受力性能数据库奠定了基础。结果表明:采用有限元模型计算得到的承载力与使用荷载下挠度均与试验结果吻合良好,引入的轻骨料混凝土受压本构模型能够合理描述受压区混凝土应力分布规律与压碎失效特征,修正的轻骨料混凝土损伤塑性模型较好地阐释了纵筋与混凝土粘结引起的受拉刚化作用,并合理地量化了纤维对构件开裂后变形规律的影响。4.承载力极限状态性能分析模型。通过引入基于细观力学的钢纤维轻骨料混凝土残余应力模型,明确承载力极限状态正截面薄弱区应力分布,改进了平衡与受压破坏试件的承载力公式;通过定量描述承载力状态下预应力与非预应力FRP筋的应变特征,实现了对无粘结预应力FRP筋受弯构件破坏模式的识别与控制;结合已建立的轻骨料混凝土受压本构模型与条带分析法,基于受弯试验与有限元模拟结果对正截面的轻骨料混凝土极限压应变进行校核,并给出了相应的等效矩形应力图系数。5.服役阶段变形与裂缝宽度计算方法。鉴于FRP筋应变分布特征是影响构件服役阶段刚度与裂缝开展的关键,引入轴拉构件受拉刚化分析模型,借鉴混凝土受压韧性指标定义,建立了考虑骨料、纤维和配筋量影响的FRP筋应变不均匀系数修正公式;针对无粘结预应力构件,从截面分解思想出发,建立了考虑预应力与非预应力FRP筋应变增长机制差异性的挠度与裂缝宽度模型,模型计算值与试验值吻合较好。此外,通过引入FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土“低滑移”阶段粘结-滑移本构方程,建立了基于粘结的裂缝宽度计算模型。基于已建立的破坏模式判别准则以及服役阶段挠度与裂缝宽度模型,考虑破坏模式的安全性与配筋的经济性,以正常使用要求为控制指标,以破坏模式和承载能力作为验算条件,提出了FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯计算方法。本文建立了FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土受弯构件服役阶段挠度与裂缝宽度分析模型,给出了破坏模式判别准则,完善了承载力计算方法,提出了基于服役性能的计算理论,为该类构件的设计与工程应用提供了技术支持。
高超[3](2020)在《BFRP筋增强3D打印混凝士梁式构件力学性能研究》文中进行了进一步梳理将3D打印技术应用于建筑工程领域是一种全新工程建造理念,目前在3D打印混凝土材料开发,工作性能和力学性能研究方面已取得较为系统的成果。但作为一种新型建造技术,3D打印工艺与传统混凝土配筋增强方式的兼容性研究尚且鲜有涉及。无论是传统混凝土还是3D打印混凝土,均有压强拉弱,脆性破坏的特征,难以独立建造结构。FRP筋是一种新型结构增强材料,其中玄武岩纤维筋(BFRP)取材天然,成本低廉,轻质高强,耐腐蚀,耐疲劳性能优异,有望与3D打印混凝土组合成为新型装配化混凝土结构,实现机械化智能建造。有鉴于打印挤出工艺导致3D打印混凝土空间各向异性,与传统混凝土受力性能迥异,本文在分析BFRP筋与3D打印混凝土协同工作性能基础上,对BFRP筋增强3D打印混凝土梁式构件力学性能进行了研究,主要开展了以下工作:(1)针对BFRP筋与3D打印混凝土的粘结性能,以BFRP筋表面形态,试件成型方式(3D打印和模板浇筑)为变量设计开展了 8组共24个试件的拉拔实验研究,分析了 BFRP筋与3D打印混凝土之间粘结性能和影响因素。研究表明:成型方式和BFRP筋的表面形态对粘结性能均有显着影响,模板浇筑成型的拉拔试件粘结力优于3D打印成型的拉拔试件。同条件下表面粘砂的BFRP筋与3D打印混凝土之间的粘结力比表面光滑的BFRP筋与3D打印混凝土之间的粘结力高3%-15.79%。根据3D打印混凝土层条间缺陷对粘结段面积的影响推导了 3D打印试件的粘结强度计算公式,计算结果与实验值吻合良好。(2)针对打印方式,纵筋配筋率对BFRP筋增强3D打印混凝土梁式构件承载能力影响,设计制作10根抗弯梁式构件开展了试验研究。结果表明:相同配筋率下,构件平行打印和环绕打印方式造成力学差异不显着。研究表明,对于3D打印混凝土梁,平截面假定依然适用。BFRP筋增强3D打印混凝土梁开裂荷载随着配筋率的提高未见明显变化,但极限荷载呈逐渐提高趋势。根据受压破坏和受拉破坏模式的不同,分别推导了抗弯承载能力公式。为防止发生斜截面破坏,设计了“嵌订”式箍筋以增强抗剪承载力,但纵筋配筋率最大的梁依然发生了斜截面破坏。这表明BFRP筋增强混凝土梁的抗剪构造是梁式构件的设计重点。(3)针对BFRP筋增强3D打印混凝土梁开展数值模拟,以CT扫描得到的3D打印混凝土空间孔隙分布信息确定打印基体,层间缺陷和条间缺陷的几何尺寸和孔隙率,根据孔隙率大小对力学性能折减,分别对基体,层间缺陷和条间缺陷赋予不同材料属性。数值模拟梁式构件荷载挠度曲线,纵筋应变曲线,破坏模式均与实验梁的数据吻合良好。开裂荷载的最大误差为-10.38%,极限荷载最大误差为-5.9%。受压和受拉破坏模式均为脆性破坏,为提高安全度,避免发生脆性破坏,根据相关研究,BFRP筋的名义屈服强度可取为极限强度的75%-85%,当混凝土梁受压区混凝土被压碎而BFRP筋达到名义屈服强度时,可以认为梁发生适筋破坏,利用有限元模拟给出了不同配筋率下发生适筋破坏时混凝土的合理强度取值,以供后续试验和工程应用提供参考。(4)由于BFRP筋是线弹性材料,且混凝土梁式构件的抗剪失效具有明显脆性特征,因此BFRP筋增强3D打印混凝土的抗剪设计成为结构设计关键技术。针对配箍率,箍筋形式以及箍筋材质,开展了 11根BFRP筋增强3D打印混凝土梁抗剪性能试验,试验表明:3D打印混凝土梁的抗剪承载能力依然由混凝土和抗剪箍筋两部分提供,但由于试验过程中发生箍筋局部粘结滑移,箍筋强度利用程度较低,BFRP箍筋强度利用率约为7.1%,而HRB400箍筋利用率约为33%。随配箍率增加,其抗剪承载能力与理论计算值的偏差呈现增大趋势。相对于无腹筋梁,配有HRB400箍筋的梁抗剪承载能力提高了 39.56%-104.32%,配有BFRP箍筋的梁抗剪承载能力提高了 33.91%-86.18%。
李泽民[4](2019)在《椭圆形复材管约束型钢混凝土梁抗弯性能研究》文中研究说明目前全世界建筑领域均面临混凝土结构因钢筋锈蚀而导致的耐久性问题,研究可替代的耐腐蚀材料势在必行。传统的钢筋混凝土构件,因钢筋受混凝土保护,耐火性较好,并且其整体性较好,可就地取材,但是腐蚀环境中耐久性较差也是不可忽略的一环。近年来,纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)作为一种新型的复合材料,广泛应用于工业与民用建筑领域,其具有轻质、高强、耐腐蚀的优点,可有效解决混凝土结构在侵蚀环境中的耐久性问题。本文将FRP材料与传统混凝土受弯构件优势互补,进行组合研究。以复合材料(简称FRP)管约束混凝土,用复材管代替传统方案中的箍筋,并将截面形状改为椭圆形,形成椭圆复材管约束型钢混凝土梁。为研究椭圆形复材管约束型钢混凝土梁的抗弯性能,本次试验共制作15根梁试件进行四点抗弯试验。本试验变量包括两种不同的复材管管厚、两种不同含钢量的型钢和三种不同的截面。其中13根试件进行单调加载,2根进行循环加载。分析不同参数条件下试件的抗弯性能,研究复材管管厚、含钢量、截面类型以及加载方式对试件承载力、延性的影响。结果显示:(1)FRP管约束型钢混凝土梁的荷载-位移曲线大致呈二折线;(2)同等条件下,型钢含钢量高的试件承载力显着提高;(3)同等条件下,复材管厚的试件,承载力也相应较高;(4)根据挠曲线形状可知,FRP管约束型钢混凝土梁具有较好的延性,跨中挠度至少可达跨度的1/10。采用Teng et al’s 2016模型对所有试验进行了预测,进而得到理论的荷载-挠度曲线,并与试验进行对比,试验结果表明复材管(FRP管)约束对型钢混凝土梁的抗弯性能具有良好的提升。
李世良[5](2017)在《GFRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁的抗弯性能研究》文中认为钢筋的腐蚀问题一直以来未能得到有效的解决。随着纤维增强聚合筋(FRP筋)的问世,学者们尝试利用FRP筋去解决这个问题。然而,FRP筋的低弹性模量,线性应变等特性导致纤维筋混凝土梁的裂缝和挠度过大,这成为影响其在工程中广泛发展的重要原因之一。本文采用GFRP筋代替部分钢筋,组合成混合配筋混凝土梁。通过GFRP筋与混凝土试块拉拔试验以及制作3种形式混凝土梁等一系列试验对比分析混合配筋混凝土梁的抗弯性能,并结合理论研究提出以下结论:(1)源于GFRP筋表面硬度低,弹性模量小等自身特点,其与混凝土的粘结强度比钢筋要略低。建议钢筋与混凝土的粘结强度取为纤维筋的1.3倍左右。(2)本文尝试一种新的端锚形式,增加筋材与混凝土之间的粘结,建议该端锚形式下的锚固长度为14d。同时提出端锚的基本锚固公式,方便后续理论研究。(3)混合配筋混凝土梁的横截面符合平截面假定。其荷载-挠度曲线的四个阶段基本都呈线性。GFRP筋梁的荷载-挠度曲线以混凝土开裂为界分两个阶段,截面开裂后,梁的挠度和裂缝骤然增大。卸载后,GFRP筋梁的恢复能力最好。(4)3种梁裂缝发展机理相通,荷载-裂缝曲线基本呈平行关系。并推导出混合配筋梁开裂弯矩的简化表达式。卸载后,GFRP筋梁裂缝的恢复能力较强。(5)通过试验加理论分析,推导出混合配筋梁在少筋,适筋,超筋情况下的极限弯矩表达式,对工程实践有一定指导作用。
高伟男[6](2017)在《碱、盐环境下FRP筋抗压强度耐久性及FRP筋与钢筋混杂配筋混凝土柱偏压试验研究》文中研究表明纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer,FRP)筋是一种新型复合材料,具有良好的耐久性和较高的力学性能,在土木工程领域有广阔的应用前景。然而目前对其在腐蚀环境下抗压性能变化规律缺乏研究。此外,将FRP筋和钢筋混杂配置于混凝土柱中,可以充分发挥两者的优良性能,达到减轻结构自重、提高结构耐久性的目的,具有重要研究意义。为了研究温度、应力水平等因素对FRP筋在碱、盐环境下抗压强度衰减规律的影响,将FRP筋分别置于60°C和25°C的碱、盐溶液进行加速腐蚀试验,然后测定其抗压强度衰减规律。60°C下FRP筋的压应力水平分别为0%、20%和40%,腐蚀时间分别为10d、21d、42d;25°C下FRP筋压应力水平为0%,腐蚀时间分别为36d、64d、100d。通过观察腐蚀前后FRP筋表面形貌的变化,看出:FRP筋表面侵蚀程度随腐蚀时间的增加而增加;同条件下,碱溶液对FRP筋的表面侵蚀程度要大于盐溶液。对腐蚀后的FRP筋进行抗压强度试验,结果表明:应力和温度的提高,加速了FRP筋抗压强度的退化,在60°C碱溶液下腐蚀42d后,应力水平为0%和40%的玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋、玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)筋和碳纤维增强聚合物(CFRP)筋抗压强度分别下降了31.8%、43.6%、51.5%和44.2%、54.8%、57.1%,60°C盐溶液中腐蚀42d,应力水平为0%和40%的GFRP、BFRP和CFRP筋抗压强度分别下降了22.2%、31.8%、18.1%和29.0%、37.2%、23.5%。基于菲克定律,提出了考虑应力水平、温度和腐蚀时间的FRP筋抗压强度预测模型,该模型可用于预测FRP筋在实际工况下抗压强度衰减规律。此外,为了研究偏心距、配筋率和混杂配筋面积比对混凝土柱破坏形式、侧向挠度和正截面承载力的影响,对6根钢筋与FRP筋混杂配筋混凝土柱进行了偏心受压试验。试验表明:混杂配筋柱具有较高承载力,构件破坏前FRP纵筋和箍筋保持完好并发挥其增强作用;柱最终破坏形式均为混凝土压碎破坏;加载过程中钢筋和FRP纵筋与混凝土粘结良好,截面应变分布符合平截面假定;同级荷载下,混杂配筋柱的侧向挠度随着偏心距和混杂配筋面积比(FRP筋与钢筋配筋面积之比)的增大而增大,随配筋率增大而减小;合理配筋的混杂配筋柱受拉FRP纵筋强度发挥较高,使柱获得较好延性。基于平截面假定,给出了混杂配筋混凝土柱正截面承载力实用计算方法,该方法计算精度较高,可供设计参考。
郭加加[7](2014)在《局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁试验及设计方法》文中提出近年来,随着碳纤维(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)筋材的设计理论及施工技术的成熟,CFRP筋逐渐成为钢筋的理想替代品,成功运用到实际工程中。本课题提出的局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁,从施工工艺上可以避免现场张拉的繁琐过程。同时复合筋作为一种预应力棒材,可以有效地储存预应力,这样我们就可以对复合筋进行批量生产,可以有效地缩短工期。局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁是在构件受力的最不利位置(跨中),取最不利区域的长度(纯弯段)进行放置复合筋,这种配筋方法可以避免不必要的浪费,提高了复合筋的利用率,可以在经济上达到最优设计。本文是在国家自然科学基金资助项目(51168006)的依托上,对局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的受力行为进行探究性的试验研究。针对局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的受力过程、承载力、变形以及裂缝进行理论研究,使CFRP-PCPs复合筋的应用范围更广泛,对其投入到实际工程中的简易性和经济性起到一定的推动作用,同时对它的力学性能在以前的基础上更进一步完善:(1)对在此之前的CFRP-PCPs复合筋的受力性能进行总结分析,对其一些性质有一定的认知,在提出局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的设计理念的前提下,了解接下来将要研究的方向以及研究重点。(2)基于5根局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁试验研究,考虑“不同截面的复合筋”、“放置不同根数复合筋”以及“复合筋中CFRP筋不同力张拉力”的参数因子。研究构件的受力过程、破坏过程、极限承载力、裂缝和变形特点。并通过测量、记录获得各试验梁的试验结果数值以及应力-应变曲线。(3)通过试验数据,并结合现行规范,对局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的特征荷载(开裂荷载和极限荷载)、挠度、裂缝间距以及最大宽度进行计算。利用实测数据与相关曲线进行理论分析,同时对现行规范进行适当的修正,最后给出特征荷载、挠度、裂缝最大宽度及间距设计方法。(4)利用ANSYS有限元对局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的受力行为进行非线性有限元模拟分析,同时也对试验结果进行验证。
刘闻冰[8](2014)在《CFRP-PCPs复合筋混凝土连续梁的受力性能试验及理论研究》文中指出CFRP-PCPs复合筋(carbon fiber reinforced polymer prestressed concrete prisms)是由碳纤维筋(carbon fiber reinforced plastics)和高性能活性粉末混凝土(ultra-highperformance concrete)这两种材料所制成的一种具有预应力效应的新型复合材料构件(以下简称复合筋)。它以碳纤维筋作为预应力筋,以高性能活性粉末混凝土为浇灌材料,采用先张法工艺制作而成。集高性能活性粉末混凝土的超高强度、优良的耐久性、韧性和碳纤维筋的高抗拉强度、耐腐蚀、电磁绝缘等二者的优势性能于一体,因而在实际工程中具有较高的应用前景。复合筋作为一种新型的复合材料,其相应的力学性能必然与单纯的纤维塑料筋或是普通钢筋等不同。因而对于复合筋混凝土构件在承载力、刚度、挠度和裂缝的计算上也一定与普通钢筋或纤维塑料筋混凝土构件不同;超静定复合筋混凝土梁的塑性内力重分布性能也势必与传统的超静定钢筋或纤维塑料筋混凝土梁不同。鉴于超静定结构在实际工程中的广泛运用性,因此对复合筋混凝土连续梁的受力性能与塑性设计的理论研究工作就尤为必要。为此本文开展了如下几方面工作:首先,本文在国内外对于复合筋混凝土构件试验研究已得成果的基础上,完成了6根复合筋混凝土连续梁的受弯力学试验,详细描述了试验全过程和相关试验现象,全面分析了所得的试验结果。通过试验,获得了各试验梁的裂缝分布及发展形态,得到了各试验梁的荷载挠度曲线关系,绘出了各试验梁中复合筋内碳纤维筋的荷载-应力增量对比曲线,监测了各试验梁负弯矩区处钢筋的应力-应变值,并给出了其截面的屈服和极限曲率分布关系。其次,对试验梁各控制截面的开裂、复合筋的开裂、普通钢筋屈服和极限状态等阶段分别进行了计算分析。采用国内外相关规范公式对试验梁在正常使用极限状态下的平均裂缝间距和最大裂缝宽度等进行了理论分析计算,并对比结合实测值对所采用的公式进行了适当的修正。最后,通过对各试验梁支座反力的实测值与弹性理论计算值的分析与比较,对可能影响复合筋混凝土连续梁塑性性能的相关因素进行了阐述。重点分析了复合筋混凝土连续梁的弯矩调幅性能,并结合截面曲率分布关系建立了适合于复合筋混凝土连续梁弯矩调幅的计算公式。本文通过6根复合筋混凝土连续梁的试验,对其受力性能、变形性能和塑性性能等进行了较为系统的理论分析与试验对比,为复合筋构件今后能在结构规范中的编制提供依据,并为其能在我国土木工程界的推广应用提供了参考。
屈建[9](2012)在《新型CFRP-PCPs复合筋混凝土梁受力性能试验研究与理论分析》文中指出新型CFRP-PCPs复合筋(Carbon Fiber Reinforced Polymer Prestressed ConcretePrisms)是由活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)和CFRP筋(CarFiber Reinforced Polymer Bars)两种新型建筑材料有机结合而成的新型复合筋材。具备了高性能活性粉末混凝土的高强度、高韧性、高耐久性和CFRP筋容重轻、强度高、抗腐蚀等优良性能。采用CFRP-PCPs复合筋可形成一种高效率,高耐久的混凝土结构,能够克服钢筋锈蚀的缺陷,提高混凝土结构的耐久性,减轻混凝土结构的自重并提高结构的承载力、增大结构的跨度、有效改善混凝土结构的变形性能。依托国家自然科学基金资助项目(51168006)“CFRP-PCPs复合筋受力行为与抗震性能研究”,对CFRP-PCPs复合筋混凝土结构的受力性能进行了系列试验研究和理论分析。试验研究结果显示,CFRP-PCPs复合筋能够有效的延缓构件裂缝开展、减小裂缝宽度、提高构件刚度、增加构件强度、改善构件延性和充分利用CFRP材料等优点。主要的研究工作如下:(1)通过系统的试验,研制出CFRP-PCPs复合筋的制作方法,流程以及相应锚具。(2)进行了7根CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的受力性能试验,在考虑不同CFRP-PCPs复合筋张拉控制应力、不同CFRP-PCPs复合筋截面尺寸等影响因数的基础上,对CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的受力过程、破坏形态及机理、极限承载力、裂缝及变形特性等进行系统的研究。研究结果表明,CFRP-PCPs复合筋能有效的延缓构件裂缝开展,改善构件变形性能,增加构件强度、改善结构的延性。(3)通过4根CFRP-PCPs复合筋混凝土桥面板的静力加载试验,对桥面板的受力过程、破坏形态及机理、极限承载力、裂缝及变形特性等进行系统的研究。研究结果显示,CFRP-PCPs复合筋对减缓板构件裂缝开展,减小构件变形,增加构件强度、改善结构延性等性能发挥了良好的作用。(4)结合本文试验数据,对高性能CFRP-PCPs复合筋梁和桥面板的抗裂度,承载力,挠度,裂缝等进行理论分析和研究,提出对于高性能CFRP-PCPs复合筋梁和桥面板的开裂弯矩、极限抗弯承载力、挠度、裂缝宽度及间距的计算方法和设计建议,并将计算结果与试验结果进行对比,对比结果吻合较好。(5)采用ANSYS有限元分析程序分别对CFRP-PCPs复合筋混凝土梁、桥面板试件受力全过程进行了模拟分析,并将模拟结果与试验结果进行了对比,对比结果吻合良好。
梁利利[10](2011)在《FRP筋混凝土梁受弯性能分析和数值模拟》文中认为钢筋混凝土结构是一种量大面广的结构形式,但是结构中钢筋的腐蚀问题严重影响了结构的实用性、耐久性和安全性。而纤维增强塑料筋(FRP筋)与钢筋相比具有抗拉强度高、耐腐蚀性能好、非磁性、重量轻以及设计性良好等优点。在混凝土结构中,将FRP筋全部或部分代替钢筋,与混凝土结合形成FRP筋混凝土结构是解决钢筋锈蚀问题的根本方法。因此,开展FRP筋混凝土梁受力性能研究具有重要的意义。论文在已有试验研究的基础上,分别采用理论分析和数值模拟的研究方法,对FRP筋与混凝土的粘结性能、FRP筋混凝土梁受力性能和受弯承载力进行了较为深入的研究。首先结合试验研究,对FRP筋与混凝土的粘结性能、粘结破坏机理进行了分析,并与钢筋和混凝土的粘结性能进行了对比,分析了混凝土强度、保护层厚度、粘结长度、FRP筋直径和外形等因素对FRP筋与混凝土粘结性能的影响,提出FRP筋与混凝土的粘结滑移本构模型。采用大型有限元分析软件ABAQUS,通过选取合理单元模型、材料本构关系和破坏准则,对FRP筋混凝土梁受弯性能进行了数值模拟,计算与试验结果吻合较好,验证了选取模型的适用性,进一步分析了FRP筋混凝土梁受弯特点和破坏阶段划分,并与钢筋混凝土梁受弯性能进行了对比。通过非线性数值模拟,分析了配筋率、混凝土强度、截面尺寸、纤维类型和荷载形式等因素对FRP筋混凝土梁受力性能的影响。对配有部分钢筋的FRP筋混凝土梁的受力性能进行探讨。最后,论文根据变形协调关系推导了界限受压区高度、界限配筋率和FRP筋混凝土梁承载力计算公式,并通过试验结果对公式进行了验证。结合实验对FRP筋的应力状态进行了分析。论文工作对以后深入研究FRP筋混凝土构件的受力性能奠定了一定的基础。
二、同时配有钢筋和FRP筋砼受弯构件正截面承截力设计计算(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、同时配有钢筋和FRP筋砼受弯构件正截面承截力设计计算(论文提纲范文)
(1)GFRP筋和GFRP-钢复合筋混凝土简支梁桥的构件承载力设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 筋材本构及其与混凝土粘结性能研究 |
1.2.2 GFRP筋混凝土墩柱静力性能研究 |
1.2.3 GFRP-钢复合筋混凝土构件静力性能研究 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 GFRP相关筋材力学性能及其钢复合筋混凝土梁抗弯承载力分析 |
2.1 引言 |
2.2 筋材的单向拉、压性能和设计强度 |
2.2.1 GFRP筋 |
2.2.2 GFRP-钢复合筋 |
2.3 GFRP-钢复合筋混凝土梁的抗弯承载力分析 |
2.3.1 基本假定 |
2.3.2 正截面抗弯承载力分析 |
2.4 混凝土简支实心板桥面梁设计实例 |
2.4.1 钢筋混凝土实心板简介 |
2.4.2 GFRP-钢复合筋混凝土实心板设计 |
2.5 本章小结 |
第3章 GFRP筋和GFRP-钢复合筋混凝土构件轴压承载力分析 |
3.1 引言 |
3.2 基本假定 |
3.3 轴心受压全GFRP筋混凝土构件 |
3.3.1 配有纵筋和普通箍筋的矩形构件 |
3.3.2 配有纵筋和螺旋箍筋的圆形构件 |
3.4 轴心受压GFRP-钢复合筋混凝土构件 |
3.4.1 配有纵筋和普通箍筋的矩形构件 |
3.4.2 配有纵筋和螺旋箍筋的圆形构件 |
3.5 GFRP筋、钢筋及复合筋混凝土构件间的对比分析 |
3.5.1 纵筋类型对轴压承载力的影响 |
3.5.2 螺旋箍筋类型对约束混凝土本构的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 GFRP筋和GFRP-钢复合筋混凝土构件偏压承载力分析 |
4.1 引言 |
4.2 基本假定和破坏形态 |
4.3 偏心受压全GFRP筋混凝土构件 |
4.3.1 两种破坏形态的界限和偏心距增大系数 |
4.3.2 矩形截面构件设计计算方法 |
4.3.3 圆形截面构件设计计算方法 |
4.4 偏心受压GFRP-钢复合筋混凝土构件 |
4.4.1 两种破坏形态的界限和偏心距增大系数 |
4.4.2 构件设计计算方法 |
4.5 GFRP筋、钢筋及复合筋混凝土构件间的对比分析 |
4.5.1 纵筋类型对二阶效应的影响 |
4.5.2 纵筋类型对偏压承载力的影响 |
4.6 混凝土柱式桥墩设计实例 |
4.6.1 柱式桥墩简介 |
4.6.2 GFRP筋混凝土墩设计 |
4.6.3 GFRP-钢复合筋混凝土墩设计 |
4.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能与精细化分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与选题意义 |
1.2 纤维增韧轻骨料混凝土研究进展 |
1.2.1 优势与不足 |
1.2.2 钢纤维与碳纤维轻骨料混凝土性能研究 |
1.3 FRP筋混凝土梁受弯性能研究进展 |
1.3.1 普通混凝土构件 |
1.3.2 纤维混凝土构件 |
1.4 预应力FRP筋混凝土梁受弯性能研究进展 |
1.4.1 服役性能与承载能力 |
1.4.2 无粘结预应力FRP筋应力增量 |
1.4.3 预应力损失与张拉控制应力 |
1.5 目前存在的主要问题 |
1.6 本文主要研究内容及目标 |
第二章 FRP筋与纤维增韧轻骨料混凝土材料性能研究 |
2.1 纤维增韧轻骨料混凝土制备与力学性能 |
2.1.1 原材料 |
2.1.2 配合比 |
2.1.3 力学性能 |
2.2 纤维增韧轻骨料混凝土微观形态特征 |
2.2.1 试样设计及制备 |
2.2.2 钢纤维轻骨料混凝土微观形貌 |
2.2.3 碳纤维轻骨料混凝土微观形貌 |
2.2.4 纤维增强增韧机理 |
2.3 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土粘结性能 |
2.3.1 试验概况 |
2.3.2 试验结果 |
2.3.3 影响因素分析 |
2.3.4 粘结–滑移本构模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究 |
3.1 试验概况 |
3.1.1 试件设计 |
3.1.2 加载制度与量测内容 |
3.2 试验现象及破坏模式 |
3.2.1 混凝土压碎破坏 |
3.2.2 平衡破坏 |
3.2.3 FRP筋拉断破坏 |
3.3 试验结果 |
3.3.1 弯矩-跨中挠度曲线 |
3.3.2 变形能力 |
3.3.3 特征荷载 |
3.3.4 FRP筋应变 |
3.3.5 裂缝开展 |
3.3.6 使用荷载下跨中挠度与裂缝宽度 |
3.4 本章小结 |
第四章 无粘结预应力CFRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究 |
4.1 试验概况 |
4.1.1 试件设计 |
4.1.2 试件制作 |
4.1.3 预应力张拉方法 |
4.1.4 加载制度与量测内容 |
4.2 试验现象及破坏模式 |
4.2.1 混凝土压碎破坏 |
4.2.2 非预应力CFRP筋拉断 |
4.2.3 预应力CFRP筋拉断 |
4.2.4 平衡破坏 |
4.3 试验结果 |
4.3.1 弯矩-跨中挠度曲线 |
4.3.2 特征荷载 |
4.3.3 FRP筋应变 |
4.3.4 裂缝开展 |
4.4 本章小结 |
第五章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁精细化有限元分析 |
5.1 材料模型 |
5.1.1 混凝土损伤塑性模型 |
5.1.2 FRP筋累积损伤模型 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 单元与网格划分 |
5.2.2 界面接触与边界条件 |
5.2.3 基于显式算法的荷载施加 |
5.2.4 稳定性检验 |
5.3 有限元模型验证 |
5.3.1 破坏模式与承载力 |
5.3.2 挠度与FRP筋应变 |
5.4 拓展分析 |
5.4.1 截面高度 |
5.4.2 FRP筋配筋率 |
5.4.3 净跨长度 |
5.5 本章小结 |
第六章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁服役性能研究 |
6.1 FRP筋受弯构件挠度分析 |
6.1.1 各国规范模型 |
6.1.2 基于受拉刚化效应的建议模型 |
6.1.3 应变不均匀系数修正 |
6.1.4 模型验证 |
6.2 FRP筋受弯构件裂缝宽度分析 |
6.2.1 各国规范模型 |
6.2.2 基于应变不均匀系数的建议模型 |
6.2.3 基于粘结-滑移方程的建议模型 |
6.2.4 模型验证 |
6.3 无粘结预应力构件挠度分析 |
6.3.1 无粘结预应力筋应力增量 |
6.3.2 现有模型 |
6.3.3 基于截面分解思想的建议模型 |
6.3.4 应变不均匀系数修正 |
6.3.5 模型验证 |
6.4 无粘结预应力构件裂缝宽度分析 |
6.4.1 现有模型 |
6.4.2 基于截面分解思想的建议模型 |
6.4.3 模型验证 |
6.5 本章小结 |
第七章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁正截面承载力研究 |
7.1 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁 |
7.1.1 各国规范模型 |
7.1.2 受压破坏承载力建议模型 |
7.1.3 模型验证与简化 |
7.1.4 破坏模式判别方法 |
7.1.5 混凝土受压特征参数 |
7.2 无粘结预应力FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁 |
7.2.1 现有极限应力模型 |
7.2.2 受压破坏承载力建议模型 |
7.2.3 模型验证 |
7.2.4 破坏模式判别方法 |
7.3 本章小结 |
第八章 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯计算方法 |
8.1 破坏模式验算方法 |
8.1.1 无粘结预应力FRP筋应力增量实用模型 |
8.1.2 FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土构件 |
8.1.3 无粘结预应力FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土构件 |
8.2 基于服役性能的计算方法 |
8.2.1 参数简化 |
8.2.2 计算流程 |
8.2.3 计算实例 |
8.3 本章小结 |
结论与展望 |
9.1 本文工作的总结 |
9.2 进一步工作的设想 |
参考文献 |
附录A FRP筋混凝土受弯构件信息 |
附录B 各组试件破坏形态 |
附录C 作者攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)BFRP筋增强3D打印混凝士梁式构件力学性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外3D打印混凝土发展现状 |
1.2.1 3D打印混凝土材料研究 |
1.2.2 建筑3D打印工艺研究 |
1.2.3 建筑3D打印配筋增强结构研究 |
1.2.4 建筑3D打印的不足与发展方向 |
1.3 国内外玄武岩纤维增强塑料筋研究现状 |
1.3.1 玄武岩纤维增强塑料筋的性能 |
1.3.2 玄武岩纤维筋与混凝土的粘结性能 |
1.3.3 玄武岩纤维筋混凝土梁抗弯性能 |
1.3.4 玄武岩纤维筋混凝土梁抗剪性能 |
1.4 本文主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 BFRP筋与3D打印混凝土粘结性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料和方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 试件打印 |
2.2.3 实验方法 |
2.3. 实验结果与分析讨论 |
2.3.1 破坏模式 |
2.3.2 实验结果分析 |
2.3.3. 粘结滑移模型 |
2.4. 本章小结 |
参考文献 |
第三章 BFRP筋增强3D打印混凝土梁抗弯性能试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 试件制作 |
3.2.3 试件加载 |
3.2.4 测量内容及方法 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 破坏形态与过程 |
3.3.2 混凝土截面应变 |
3.3.3 BFRP筋应变 |
3.3.4 挠度-荷载曲线 |
3.3.5 裂缝分析 |
3.4 受弯承载能力计算 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 BFRP筋增强3D打印混凝土梁抗弯性能数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 材料本构及单元类型 |
4.2.1 3D打印混凝土层间与条间缺陷分析 |
4.2.2 3D打印混凝土本构模型 |
4.2.3 单元类型 |
4.4 BFRP筋增强3D打印混凝土梁抗弯性能数值模拟 |
4.4.1 建立模型 |
4.4.2 施加约束及荷载 |
4.5 结果与分析 |
4.5.1 破坏模式 |
4.5.2 承载能力 |
4.5.3 荷载-挠度曲线 |
4.5.4 BFRP筋应变曲线 |
4.5.5 混凝土强度对承载能力影响 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 BFRP筋增强3D打印混凝土梁抗剪性能试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 抗剪梁实验方案 |
5.2.1 实验设计 |
5.2.2 试件制作 |
5.2.3 试件加载 |
5.2.4 测量内容和方法 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 实验结果与破坏形态 |
5.3.2 混凝土应变 |
5.3.3 箍筋应变 |
5.3.4 纵筋应变 |
5.3.5 荷载挠度曲线 |
5.3.6 抗剪承载能力分析及理论计算 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 本文主要创新点 |
6.3 研究展望 |
作者简历 |
硕士期间科研成果 |
(4)椭圆形复材管约束型钢混凝土梁抗弯性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 FRP约束混凝土理论研究 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 试件制作与设计 |
2.1 概述 |
2.2 试验方案 |
2.2.1 试验目的 |
2.2.2 试件设计 |
2.2.3 材料特性 |
2.2.3.1 混凝土 |
2.2.3.2 椭圆形复合材料缠绕管 |
2.2.3.3 型钢 |
2.3 试件的制作过程 |
2.3.1 应变片粘贴 |
2.3.2 模板的安装 |
2.3.3 浇筑混凝土 |
2.3.4 试件的养护 |
2.4 加载方案与测量方案 |
2.4.1 预加载方案 |
2.4.2 正式加载方案 |
2.4.2.1 单调加载方案 |
2.4.2.2 循环加载方案 |
2.5 测试内容与测试方法 |
2.5.1 力和位移观测 |
2.5.2 应变观测 |
2.6 本章小结 |
3 试验结果分析 |
3.1 概述 |
3.2 试件的破坏模态 |
3.2.1 试件加载破坏 |
3.2.2 试件内部混凝土及型钢破坏 |
3.3 试件的荷载-挠度曲线 |
3.3.1 复材管管厚对荷载-挠度曲线的影响 |
3.3.2 含钢量对荷载-挠度曲线的影响 |
3.3.3 往复加载对荷载-挠度曲线的影响 |
3.4 应变响应 |
3.4.1 型钢的应变响应 |
3.4.2 复材管的应变响应 |
3.5 跨中弯矩-曲率曲线 |
3.6 关于平截面假定 |
3.7 挠曲线形状 |
3.8 端部滑移 |
3.9 本章小结 |
4 椭圆形复材管约束型钢混凝土梁受弯性能理论分析 |
4.1 概述 |
4.2 FRP管约束型钢混凝土梁截面分析 |
4.2.1 材料本构模型 |
4.2.1.1 约束混凝土的应力-应变关系 |
4.2.1.2 钢板的应力-应变关系 |
4.2.1.3 FRP的应力-应变关系 |
4.2.2 有限条带法截面分析过程 |
4.2.2.1 截面弯矩-曲率(M-Φ)关系曲线 |
4.2.2.2 荷载-挠度曲线 |
4.3 模拟结果与试验结果对比 |
4.4 参数分析 |
4.5 小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 本文主要创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)GFRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁的抗弯性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 FRP筋的简介 |
1.2.1 FRP筋的制作工艺 |
1.2.2 FRP筋的基本物理力学性能 |
1.2.3 FRP筋的优缺点 |
1.3 FRP筋在工程中的应用 |
1.3.1 FRP筋在国内外工程中应用 |
1.4 国内外对FRP筋的相关研究 |
1.4.1 国外的研究进展 |
1.4.2 国内研究进展 |
1.5 本文研究内容 |
第二章 GFRP筋和钢筋材料力学性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 钢筋的力学性能试验 |
2.2.1 试件的尺寸选取 |
2.2.2 试验过程 |
2.2.3 试验结果分析 |
2.3 GFRP筋力学性能试验 |
2.3.1 试件尺寸选取 |
2.3.2 试验方式及受拉过程 |
2.3.3 试验现象与结果分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 玻璃纤维筋与混凝土的粘结性能 |
3.1 引言 |
3.2 试验过程 |
3.2.1 试验方案 |
3.2.2 试件的制作与力的加载 |
3.2.3 试验结果分析 |
3.2.4 粘结强度与锚固长度的计算分析 |
3.3 本章结论 |
第四章 混合配筋梁的试验研究 |
4.1 试验方案 |
4.1.1 配筋梁的制作 |
4.1.2 荷载施加装置及过程 |
4.1.3 试验量测内容 |
4.2 试验现象 |
4.3 试验结果分析 |
4.3.1 沿混凝土梁截面高度的应变分析 |
4.3.2 混凝土梁的荷载—挠度曲线分析 |
4.3.3 试验梁的裂缝发展情况及宽度分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 抗弯承载力的理论分析 |
5.1 基本假定 |
5.2 截面的破坏模式 |
5.3 抗弯承载力的计算分析 |
5.3.1 简化截面内力计算分析 |
5.3.2 混合配筋梁的配筋率分析 |
5.4 开裂弯矩 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
(6)碱、盐环境下FRP筋抗压强度耐久性及FRP筋与钢筋混杂配筋混凝土柱偏压试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.1.1 钢筋混凝土结构的特点 |
1.1.2 FRP筋及FRP筋混凝土结构的特点 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 FRP筋的研究现状 |
1.2.2 FRP筋混凝土柱研究现状 |
1.3 课题的提出及本文主要研究内容 |
1.3.1 课题提出 |
1.3.2 本文主要研究内容 |
第2章 碱、盐环境下FRP筋抗压强度耐久性试验 |
2.1 试验概况 |
2.2 试验材料 |
2.2.1 腐蚀溶液配比 |
2.2.2 试验用FRP筋 |
2.3 试验方案 |
2.3.1 试件制作与试验装置 |
2.3.2 试验仪器与试验方法 |
2.4 试验现象与分析 |
2.4.1 表面形貌变化 |
2.4.2 FRP筋破坏形态 |
2.4.3 FRP筋抗压强度 |
2.4.4 FRP筋吸湿率 |
2.5 本章小结 |
第3章 碱、盐环境下FRP筋抗压强度预测模型 |
3.1 基于菲克定律的FRP筋抗压强度预测模型 |
3.1.1 预测模型 |
3.1.2 扩散系数D |
3.1.3 erf~(-1)(1-(C_(x,t))/C_s) 的确定 |
3.1.4 基于菲克定律的考虑应力水平和温度的FRP筋抗压强度预测模型 |
3.2 模型验证和算例 |
3.2.1 模型的验证 |
3.2.2 FRP筋抗压强度预测算例 |
3.3 本章小结 |
第4章 FRP筋与钢筋混杂配筋混凝土柱偏心受压试验研究 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 GFRP筋和钢筋 |
4.1.2 混凝土 |
4.2 试件设计与制作 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 试件制作 |
4.3 加载装置和试验方法 |
4.3.1 加载装置 |
4.3.2 加载制度 |
4.3.3 测试内容 |
4.4 FRP筋与钢筋混杂配筋混凝土偏心受压柱试验结果及分析 |
4.4.1 试验现象与破坏形态 |
4.4.2 截面应变分布 |
4.4.3 荷载-柱中侧向位移曲线 |
4.4.4 荷载-纵筋应变曲线 |
4.5 本章小结 |
第5章 混杂配筋柱偏心受压试验结果与理论研究 |
5.1 FRP筋与钢筋混杂配筋混凝土柱偏心受压正截面承载力分析 |
5.1.1 基本假定 |
5.1.2 正截面破坏模式 |
5.1.3 混杂配筋柱正截面承载力实用计算公式 |
5.2 公式验证与算例 |
5.2.1 公式的验证 |
5.2.2 算例 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间论文发表情况 |
致谢 |
(7)局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁试验及设计方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国外研究 |
1.3 国内研究 |
1.4 国内外对 CFRP-PCPs 复合筋研究现状 |
1.5 本文研究的实际意义 |
1.6 研究内容 |
第二章 局部配 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁试验研究 |
2.1 简述 |
2.1.1 引言 |
2.1.2 国内外研究现状 |
2.1.3 本文研究的主要内容 |
2.2 试验目的 |
2.3 试验设计 |
2.3.1 试验的材料 |
2.3.2 试件的设计 |
2.3.3 试件制作 |
2.3.4 试验方法 |
2.4 试件的受力全过程分析 |
2.5 试件的破坏形态 |
2.6 试验结果分析 |
2.6.1 荷载-挠度曲线 |
2.6.2 裂缝分析 |
2.6.3 荷载—上缘混凝土应变 |
2.6.4 钢筋载—应变特征 |
2.6.5 CFRP-PCPs 复合筋中 CFRP 筋荷载—应变特征 |
2.6.6 CFRP- PCPs 表面荷载—应变特征 |
2.7 本章小结 |
第三章 局部配 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁设计方法 |
3.1 基本假定 |
3.2 预应力损失计算 |
3.3 特征荷载 |
3.3.1 局部配 CFRP 筋混凝土梁的开裂弯矩M_cr |
3.3.2 局部配 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁的极限弯矩 Mu |
3.4 局部配 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁挠度计算 |
3.4.1 局部配 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁短期刚度 |
3.4.2 局部配 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁挠度 |
3.5 裂缝宽度计算 |
3.6 本章小结 |
第四章 局部配 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁有限元模拟 |
4.1 概述 |
4.2 有限的单元法 |
4.2.1 有限单元概念 |
4.2.2 有限单元求解 |
4.3 有限元单元的建立 |
4.3.1 单元类型的选取 |
4.3.2 材料特性 |
4.3.3 建立模型 |
4.3.4 加载 |
4.4 模型值与试验值对比 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 取得的主要成果 |
5.2 待深入研究的问题 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及科研成果 |
致谢 |
(8)CFRP-PCPs复合筋混凝土连续梁的受力性能试验及理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 复合筋相关材料介绍 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 CFRP-PCPS 复合筋的研究现状 |
1.5 研究的主要内容 |
1.6 研究的实际意义 |
第2章 CFRP-PCPS 复合筋的制作工艺 |
2.1 试验所需原材料 |
2.2 CFRP-PCPS 复合筋的制备 |
2.3 CFRP-PCPS 复合筋制作成品分析 |
2.4 最优方案确定 |
2.5 本章小结 |
第3章 CFRP-PCPS 复合筋混凝土连续梁的受力试验 |
3.1 概述 |
3.2 试验梁设计 |
3.3 试验梁的材料性能 |
3.4 试验梁设计参数 |
3.5 试验方案 |
3.6 试验现象 |
3.7 试验结果 |
3.8 本章小结 |
第4章 CFRP-PCPS 复合筋混凝土连续梁的承载能力 |
4.1 概述 |
4.2 复合筋混凝土试验梁的承载能力分析 |
4.3 试验梁的受力全过程分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 CFRP-PCPS 复合筋混凝土连续梁的变形性能 |
5.1 概述 |
5.2 复合筋混凝土连续梁变形性能分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 CFRP-PCPS 复合筋混凝土连续梁塑性设计分析 |
6.1 概述 |
6.2 复合筋连续梁的内力重分布 |
6.3 复合筋连续梁塑性铰性能 |
6.4 复合筋混凝土连续梁的弯矩调幅分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究成果 |
7.2 需要进一步深入研究的问题 |
参考文献 |
硕士期间发表的论文及科研成果 |
致谢 |
(9)新型CFRP-PCPs复合筋混凝土梁受力性能试验研究与理论分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 材料介绍 |
1.2.1 FRP 筋材料介绍 |
1.2.2 高性能纤维增强混凝土材料介绍 |
1.3 国内外研究现状及实际应用 |
1.3.1 FRP 筋在国内外的研究及发展 |
1.3.2 FRP 筋在国内外的应用 |
1.3.3 高性能纤维混凝土的实际应用 |
1.4 CFRP-PCPs 复合筋混凝土构件的研究现状 |
1.5 本文研究内容 |
1.6 研究的实际意义 |
第二章 新型 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁受力性能的试验研究 |
2.1 试验目的 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试件设计 |
2.2.3 试验方法 |
2.3 试验结果与分析 |
2.3.1 试件受力过程 |
2.3.2 试件的破坏形态 |
2.3.3 荷载-挠度特性 |
2.3.4 关于平截面假定 |
2.3.5 裂缝分析 |
2.3.6 荷载-上缘混凝土应变特性 |
2.3.7 荷载-预应力 CFRP 筋应变特性 |
2.3.8 非预应力钢筋荷载-应变特性 |
2.3.9 PCPs 筋荷载-应变特性 |
2.4 延性特征 |
2.5 小结 |
第三章 新型 CFRP-PCPs 复合筋混凝土板受力性能的试验研究 |
3.1 前言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试件参数 |
3.2.2 试验方法 |
3.2.3 测试内容与方法 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 试件受力过程 |
3.3.3 试件的破坏形态 |
3.3.4 荷载-挠度特性 |
3.3.5 关于平截面假定 |
3.3.6 裂缝分析 |
3.3.7 荷载-上缘混凝土应变特性 |
3.3.8 荷载-预应力 CFRP 筋应变特性 |
3.3.9 非预应力钢筋荷载-应变特性 |
3.3.10 PCPs 筋荷载-应变特性 |
3.4 延性特征 |
3.5 小结 |
第四章 新型 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁设计理论研究 |
4.1 基本假定 |
4.2 预应力损失计算 |
4.3 抗裂度计算 |
4.4 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁正截面抗弯承载力理论分析与计算 |
4.4.1 破坏模式分析 |
4.4.2 CFRP-PCPs 筋混凝土梁正截面抗弯承载力计算方法 |
4.4.3 计算结果与试验结果对比 |
4.4.4 结论 |
4.5 挠度的计算及研究 |
4.5.1. 国内外 CFRP 筋梁挠度计算研究现状 |
4.5.2 本文建议的挠度计算公式 |
4.5.3 计算值与试验结果的对比 |
4.5.4 结论 |
4.6 裂缝分析 |
4.6.1 裂缝间距 |
4.6.2. 裂缝宽度计算公式 |
4.7 本章小结 |
第五章 新型 CFRP-PCPs 复合筋混凝土梁板非线性有限元模拟 |
5.1 基本假设 |
5.2 钢筋混凝土结构的有限元模型的建立 |
5.3 有限元模型的建立 |
5.3.1 单元类型的选取 |
5.3.2 材料特性 |
5.3.3 ANSYS 有限元建模 |
5.4 模拟值与试验值对比 |
5.5 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要研究成果 |
6.2 本文主要创新之处 |
6.3 需进一步深入研究的问题 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及科研成果 |
致谢 |
(10)FRP筋混凝土梁受弯性能分析和数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 各国规范编制情况 |
1.3 FRP 筋在工程中应用 |
1.4 本文主要研究工作 |
2 FRP 筋与混凝土粘结性能研究 |
2.1 概述 |
2.2 FRP 筋的生产及物理力学性能 |
2.2.1 FRP 筋生产工艺 |
2.2.2 FRP 筋纤维的种类及其特点 |
2.2.3 FRP 筋种类的划分 |
2.2.4 FRP 筋的力学性能 |
2.3 FRP 筋与混凝土的粘结性能 |
2.3.1 试验方法 |
2.3.2 粘结破坏机理 |
2.3.3 影响粘结性能的主要因素 |
2.3.4 与钢筋和混凝土粘结性能对比分析 |
2.4 FRP 筋与混凝土的粘结滑移本构模型 |
2.4.1 BPE 模型 |
2.4.2 改进的BPE 模型 |
2.4.3 Malvar 模型 |
2.4.4 CMR 模型 |
2.4.5 连续曲线模型 |
2.5 新模型的提出 |
2.5.1 拔出破坏粘结滑移本构模型 |
2.5.2 劈裂破坏粘结滑移本构模型 |
2.6 本章小节 |
3 FRP 筋混凝土梁非线性有限元分析 |
3.1 概述 |
3.2 ABAQUS 软件简介 |
3.3 基于ABAQUS 的FRP 筋混凝土梁非线性有限元模型 |
3.3.1 单元模型 |
3.3.2 本构关系和破坏准则 |
3.3.3 单元划分、边界条件及荷载施加方式 |
3.4 FRP 筋混凝土梁非线性有限元分析 |
3.4.1 FRP 筋混凝土梁试验概况 |
3.4.2 试验结果分析 |
4.4.3 FRP 筋混凝土梁有限元计算分析 |
3.4.4 FRP 筋混凝土梁受力全过程分析 |
3.4.5 FRP 筋混凝土梁与普通钢筋混凝土梁受力性能对比分析 |
3.5 本章小结 |
4 FRP 筋混凝土梁受力性能的影响因素分析 |
4.1 概述 |
4.2 FRP 筋混凝土梁受力性能影响因素分析 |
4.2.1 配筋率的影响 |
4.2.2 混凝土强度的影响 |
4.2.3 截面尺寸的影响 |
4.2.4 FRP 筋类型的影响 |
4.2.5 荷载形式的影响 |
4.3 配有部分钢筋的FRP 筋混凝土梁受力性能 |
4.4 本章小结 |
5 FRP 筋混凝土梁正截面抗弯承载力计算方法 |
5.1 FRP 筋混凝土梁破坏模式 |
5.2 基本假定 |
5.3 相对界限受压区高度与界限配筋率的计算方法 |
5.4 FRP 筋混凝土梁承载力计算方法 |
5.5 FRP 筋混凝土梁正截面承载力计算公式验证 |
5.6 FRP 筋应力状态分析 |
5.7 本章小节 |
6 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
附录一: 攻读硕士期间研究成果(论文) |
四、同时配有钢筋和FRP筋砼受弯构件正截面承截力设计计算(论文参考文献)
- [1]GFRP筋和GFRP-钢复合筋混凝土简支梁桥的构件承载力设计方法研究[D]. 肖刚. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]FRP筋纤维增韧轻骨料混凝土梁受弯性能与精细化分析[D]. 孙艺嘉. 长安大学, 2020
- [3]BFRP筋增强3D打印混凝士梁式构件力学性能研究[D]. 高超. 浙江大学, 2020(02)
- [4]椭圆形复材管约束型钢混凝土梁抗弯性能研究[D]. 李泽民. 温州大学, 2019(04)
- [5]GFRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁的抗弯性能研究[D]. 李世良. 河南大学, 2017(06)
- [6]碱、盐环境下FRP筋抗压强度耐久性及FRP筋与钢筋混杂配筋混凝土柱偏压试验研究[D]. 高伟男. 北京工业大学, 2017(06)
- [7]局部配CFRP-PCPs复合筋混凝土梁试验及设计方法[D]. 郭加加. 广西科技大学, 2014(05)
- [8]CFRP-PCPs复合筋混凝土连续梁的受力性能试验及理论研究[D]. 刘闻冰. 广西科技大学, 2014(05)
- [9]新型CFRP-PCPs复合筋混凝土梁受力性能试验研究与理论分析[D]. 屈建. 广西工学院, 2012(03)
- [10]FRP筋混凝土梁受弯性能分析和数值模拟[D]. 梁利利. 西安建筑科技大学, 2011(12)