FRP筋力学性能及预应力FRP混凝土梁受弯承载力研究
纤维增强塑料(FRP)材料具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳等优点,采用FRP可以弥补钢筋混凝土结构耐久性不足的问题,因此 FRP在土木工程领域具有广阔的应用前景。此外,FRP筋还具有弹性模量低、破坏前无塑性等与钢筋不同的显著特征,因此预应力 FRP筋混凝土构件和普通预应力钢筋混凝土构件的结构性能存在着较大的差异,需要对预应力 FRP筋混凝土梁的受力性能和理论计算方法进行研究。本文对预应力混凝土梁的受弯性能进行了研究,主要研究内容和成果如下: 首先,通过一系列试验和大量国内外参考文献,系统研究了单根和19根 FRP束拉挤成形的预应力 FRP筋的短期力学性能及在不同环境下的长期性能。试验结果表明预应力 FRP筋抗拉强度达到2888 MPa,与设计的锚具系统协同工作的强度可达1643.5 MPa,拉伸变形的弹性模量达169.91 GPa,满足预应力混凝土结构受力和工程要求。 其次,对受拉区配有非预应力 FRP筋的预应力 FRP筋混凝土梁的界限受压区高度作出分析,确定结构的破坏模式,提出配有非预应力 FRP筋的预应力 FRP筋混凝土梁受弯承载力的计算公式并通过试验数据验算公式的正确性,并分析误差的原因。 最后,利用空间大型有限元软件 ANSYS对混合配筋的预应力 FRP混凝土简支梁从加载到破坏的全过程进行分析,与试验梁结果比较知采用ANSYS有限元分析能够有效地反映试验梁的变形、承载力、预应力筋的应力增量以及受力过程,并对有效预应力、混凝土强度等级、非预应力筋配筋率、预应力 FRP筋配筋率等受弯承载力影响因素进行分析,得到混合配筋的预应力混凝土梁受力性能影响的关键因素为有效预应力的取值和混凝土强度等级。
建筑工程;预应力混凝土梁;受弯承载力;纤维增强塑料
华中科技大学
硕士
桥梁与隧道工程
金文成
2012
中文
TU377.402
62
2012-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）