装配式BFRP型材-混凝土新型组合梁受弯性能研究

发布时间：2023-02-08 16:17

　　玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)型材是一种具有耐腐蚀、适用性广、轻质高强等诸多优点的新型复合材料,将其与预制闭合式箍筋相结合,形成装配式BFEP型材-混凝土新型组合梁结构,在减轻结构自重、提高结构承载力的同时,解决钢筋混凝土结构中钢筋易腐蚀、钢筋笼绑扎慢等难题。通过试验及有限元分析,对装配式BFRP型材-混凝土新型组合梁受弯性能进行研究。参考型钢混凝土组合结构技术规程,建立试验梁受弯承载力理论公式,为装配式BFRP型材-混凝土新型组合梁的设计提供理论依据。主要内容如下:(1)制备了6根装配式BFRP型材-混凝土新型组合梁和2根钢筋混凝土参考梁,研究不同形式的纵向受拉型材和箍筋对试验梁受弯性能的影响。试验结果表明:所有试验梁极限承载力均高于参考梁。斜箍筋能够有效抑制试验梁裂缝的发展,同时相较于直箍筋使试验梁极限承载力提高了24.2%。试验梁斜截面开裂后,斜箍筋抗剪能力优于直箍筋,且靠近支座处闭合式箍筋应变在受力过程中均大于远支座处闭合式箍筋应变,说明靠近支座处箍筋承担剪力值较大。(2)基于《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001,提出装配式BFRP型材-混凝土新型组合梁受弯承...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与目的
    1.2 FRP结构形式
        1.2.1 FRP组合结构
        1.2.2 玄武岩纤维的特点
        1.2.3 装配式混凝土结构特点
    1.3 纤维复合材料-混凝土组合结构研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文的主要研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究的技术路线
第2章 装配式BFRP型材-混凝土新型组合梁受弯性能试验
    2.1 引言
    2.2 试验梁设计
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试件设计
        2.2.3 试件制作
    2.3 试验加载及测量方案
        2.3.1 试验装置及加载方案
        2.3.2 测量方案
    2.4 试验结果分析
        2.4.1 破坏模式
        2.4.2 荷载-挠度关系曲线
        2.4.3 荷载与纵向受拉型材应变关系曲线
        2.4.4 荷载与闭合式箍筋应变曲线
        2.4.5 混凝土正截面应变分布
        2.4.6 裂缝分布特征及发展特点
    2.5 本章小结
第3章 装配式BFRP型材-混凝土新型组合梁正截面承载力计算
    3.1 基本假定
    3.2 参考梁承载力计算
    3.3 试验梁承载力计算
        3.3.1 直箍筋试验梁承载力理论分析
        3.3.2 斜箍筋试验梁承载力理论分析
    3.4 理论值和试验值误差分析
    3.5 本章小结
第4章 ABAQUS有限元模拟与分析
    4.1 引言
    4.2 ABAQUS软件的介绍
    4.3 材料本构关系
        4.3.1 混凝土本构关系
        4.3.2 不锈钢本构关系
        4.3.3 玄武岩纤维本构关系
        4.3.4 垫块本构关系
    4.4 有限元模型的建立
        4.4.1 相关简化及假定
        4.4.2 模型的建立
        4.4.3 网格的划分
    4.5 ABAQUS有限元模型验证
        4.5.1 荷载-挠度曲线
        4.5.2 试验梁损伤分析
    4.6 参数化分析结果
        4.6.1 混凝土强度对受弯性能的影响
        4.6.2 纵向受拉型材管径对受弯性能的影响
        4.6.3 箍筋间距对受弯性能的影响
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文和参加科研情况
致谢
作者简介



本文编号：3737988