BFRP复合竹梁的受弯性能试验研究

摘要

新型竹质工程材料生产全过程:能源消耗低、污染排放少、环境影响小，是典型的节能环保型建筑材料。现已经能够运用于一些现代结构工程，但是试验研究表明，竹质工程材料的承载力、刚度以及抗震性能和抗疲劳性能等还有待进一步提高。因此与高强度、高弹性模量以及耐疲劳的材料复合，是解决现代竹结构面临问题的有效手段。而FRP轻质高强、耐腐蚀、施工方便且粘结性能出色，因此FRP是与竹材复合材料的首选。本文利用BFRP复合竹梁，对其受弯性能进行了试验研究。具体进行了以下几个方面的工作:
　　(1)竹材的材性试验
　　参考木结构的规范，制作了一批小试件进行了试验，测定了竹材的抗拉抗压强度以及弹性模量。对于抗拉抗压强度试验，作者采用了不同尺寸的试件，试验结果表明竹材的抗拉抗压强度存在着明显的尺寸效应。
　　(2) BFRP复合竹梁受弯试验
　　设计并制作了竹梁、BFRP复合竹梁，并对它们进行了受弯试验研究。作者考虑了竹梁高宽比的不同、BFRP的类型（BFRP布和BFRP筋）以及BFRP布的粘结层数等因素对受弯性能的影响。试验结果表明BFRP的复合能够有效的提高竹梁的极限承载力，对竹梁的刚度和延性也有很大的增强，且随着BFRP布层数的增多而下降，BFRP的增强效果随之增强。
　　(3) BFRP复合竹梁受弯性能理论分析
　　本文根据竹材材性试验结果拟合出竹材的本构关系，并基于基本假定，推导出梁在不同破坏形式下的极限承载力计算公式，并将试验值与计算值进行了比较，两者吻合得很好。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 现代竹结构的研究应用以及面临的问题

1．2 FRP在建筑结构中的研究与应用

1．2．1 FRP材料的特点以及在建筑结构中的应用

1．2．2 FRP材料力学性能的研究现状

1．2．3 FRP复合梁受弯性能的研究现状

1．3 本文研究的目的与内容

第二章 试验材料的力学性能试验与分析

2．1 竹材的力学性能试验

2．1．1 竹材的抗压强度及其尺寸效应

2．1．2 竹材的抗拉强度及其尺寸效应

2．1．3 竹材的弹性模量

2．2 BFRP的力学性能试验

2．2．1 BFRP布单向拉伸性能试验

2．2．2 BFRP筋单向拉伸性能试验

2．3 本章小结

第三章 BFRP复合竹梁受弯性能的试验研究

3．1 BFRP与竹材界面粘结性能的影响因素

3．1．1 试验方法

3．1．2 试验结果分析

3．1．3 结论

3．2 BFRP复合竹梁受弯性能试验

3．2．1 BFRP布复合竹梁受弯性能试验

3．2．2 BFRP筋复合竹梁受弯性能试验

3．3 本章小结

第四章 BFRP复合竹梁受弯性能的理论分析

4．1 基本假定

4．2 竹梁及BFRP复合竹梁受弯破坏类型

4．2．1 竹梁受弯破坏类型

4．2．2 BFRP布复合竹梁受弯破坏类型

4．2．3 BFRP筋复合竹梁受弯破坏类型

4．3 竹梁及BFRP复合竹梁受弯承载力计算

4．3．1 竹梁受弯承载力计算

4．3．2 BFRP布复合竹梁受弯承载力计算

4．3．3 BFRP筋复合竹粱受弯承载力计算

4．4 梁极限承载力试验值与计算值的比较

4．5 BFRP复合竹梁的设计建议

4．6 BFRP复合竹梁的挠度计算

4．7 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

作者攻读硕士期间发表的学术论文