T型截面預(yù)應(yīng)力CFRP筋混凝土梁受彎設(shè)計(jì)對策研究.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一種應(yīng)用非常廣泛的結(jié)構(gòu)形式,但是由于結(jié)構(gòu)中鋼筋容易發(fā)生腐蝕,使得結(jié)構(gòu)的安全性、實(shí)用性和耐久性受到嚴(yán)重影響。為了解決這種情況,近年來,作為鋼筋替代品的纖維增強(qiáng)塑料筋(FRP筋)應(yīng)運(yùn)而生。與鋼筋相比,FRP筋具有高強(qiáng)、質(zhì)輕、耐腐蝕、非磁性等優(yōu)點(diǎn),在土木工程中被廣泛采用,因此,開展FRP筋受力性能的研究具有非常重要的意義。本文采用仿真分析的手段,建立了預(yù)應(yīng)力CFRP筋T型混凝土梁有限元模型,并對其受彎性能進(jìn)行了較為深入的分析,

2、具體內(nèi)容如下:
　　1、主要介紹了FRP筋的種類、力學(xué)性能、生產(chǎn)工藝以及FRP筋的發(fā)展現(xiàn)狀。
　　2、介紹了有限單元法及相關(guān)分析軟件,通過選取合理的單元類型、材料本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則,建立了所要分析的預(yù)應(yīng)力CFRP筋T型混凝土梁的有限元模型。為了驗(yàn)證仿真分析方法的適用性,結(jié)合已有的試驗(yàn),依照其參數(shù)數(shù)據(jù)建立了對應(yīng)的有限元模型,從結(jié)果分別對試驗(yàn)的荷載-撓度曲線,開裂荷載和極限荷載進(jìn)行對比,分析得到的誤差都在可接受的范圍之內(nèi)。通過非

3、線性數(shù)值模擬,分析了CFRP配筋率、非預(yù)應(yīng)力筋配筋率、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、有效預(yù)應(yīng)力等因素對CFRP筋T型梁受彎性能的影響。
　　3、通過分析預(yù)應(yīng)力CFRP筋混凝土梁的工作階段及幾種破壞形式,闡述了預(yù)應(yīng)力CFRP筋混凝土梁的受彎機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)截面平衡條件和變形協(xié)調(diào)關(guān)系得出了平衡配筋率、開裂彎矩、極限彎矩、短期剛度和撓度的計(jì)算公式,并通過試驗(yàn)和數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。論文涉及的內(nèi)容對以后深入研究FRP筋混凝土構(gòu)件的受力性能奠定