FRP筋钢纤维高强混凝土梁正常使用时随性能研究

摘要

FRP筋的弹性模量相对较小，与混凝土的粘结性能也相对弱于钢筋，致使FRP筋混凝土构件在荷载作用下的变形和裂缝宽度相对较大，在一定程度上限制了 FRP筋混凝土结构的工程应用。钢纤维高强混凝土具有高强、高韧等优良特性。可以有效提高混凝土与 FRP筋的粘结性能，限制裂缝发展，增大构件刚度等，从而达到减小裂缝宽度和变形的目的。混凝土构件在长期受力状态下由于徐变和收缩变形的影响，其裂缝宽度和变形都会随时间增加，对 FRP筋混凝土进行长期试验研究更能反映结构在实际应用工程中的使用性能。本文通过试验研究和理论分析，研究了长期使用荷载下 FRP筋钢纤维高强混凝土梁受弯条件下的正常使用性能，主要成果有：
　　（1）对历经一期低荷载水平长期持荷的FRP筋钢纤维高强混凝土梁进行低周重复荷载试验，结果表明：较低荷载水平的低周重复作用下，荷载—挠度曲线基本呈线性，挠度变化主要由弹性变形引起。分析了各梁正常使用性能变化规律以及持荷水平、钢纤维体积率、配筋率等因素对梁挠度和裂缝宽度的影响。
　　（2）进行了二期较高荷载水平下FRP筋钢纤维高强混凝土梁的长期持荷试验，分析了各梁的长期使用性能变化规律以及持荷水平、钢纤维体积率、配筋率等因素对梁长期使用性能的影响。结果表明：长期挠度增值系数随持荷水平的提高而减小，随钢纤维体积率和 FRP筋配筋率的增加而有所增大，但配筋率对长期挠度增值系数的作用受到受力历史的影响。
　　（3）基于有效弹性模量理论并结合试验结果，研究了FRP筋钢纤维高强混凝土梁长期挠度的影响因素，对比分析了二期较高荷载水平和一期低荷载水平下 FRP筋钢纤维高强混凝土梁长期挠度的变化规律，分析了国内外规范长期挠度计算方法对本试验构件的适用性。
　　（4）基于试验结果，分析了FRP筋钢纤维高强混凝土梁受弯全过程的挠度变化规律，并通过修正相关挠度计算公式，建立了 FRP筋钢纤维高强混凝土梁受弯全过程的挠度计算模型。

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目录

1 绪论

1.1 选题目的和意义

1.2 研究历史和现状

1.3 研究目标、内容及方法

2 试验设计

2.1 试验目的

2.2 试件设计

2.3 主要材料参数

2.4 加载方案

2.5 小结

3 重复荷载试验

3.1 试验结果

3.2 结果分析

3.3 小结

4 较高荷载水平下试验梁的长期试验研究

4.1 挠度试验结果与分析

4.2 裂缝试验结果与分析

4.3 混凝土徐变计算理论及其对梁长期挠度的影响

4.4 与一期持荷阶段长期挠度的比较

4.5 长期挠度计算

4.6 小结

5 受力全过程的挠度计算

5.1一期低水平荷载的短期挠度计算

5.2 一期低水平持荷下的长期挠度增值计算

5.3 二期较高水平荷载的短期挠度计算

5.4 二期较高水平持荷下的长期挠度增值计算

5.5 算例

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与参与的科研项目

致谢