预应力FRP筋钢与混凝土组合梁受力性能研究

摘要

预应力钢与混凝土组合梁在我国土木工程中有广泛应用。以往，预应力筋多采用高强钢筋，高强钢筋易锈蚀导致结构提前破坏一直是工程界困扰的问题。随着FRP (fiber reinforced polymer)的出现，它与钢筋相比具有轻质高强、耐腐蚀性能好、抗疲劳性能好等优点，所以它可在适当情况下代替预应力钢筋应用于工程实际，解决了以往钢筋易锈蚀的问题。将FRP筋代替预应力钢筋并施加预应力应用于钢与混凝土组合梁，这是一个崭新的课题，目前尚未见到有关报道。 近年来，许多专家学者对预应力组合梁工作性能进行了研究，但对预应力组合梁交接面相对滑移及滑移影响下的变形问题研究的比较少，特别是对考虑预应力影响下的滑移，以及考虑滑移效应和预应力影响下的变形和轴压力问题的研究目前尚未见到有关报道。 本文采用理论分析和数值计算相结合的方法对预应力FRP筋钢与混凝土组合梁的受力性能进行研究，较系统地建立了适合于FRP筋特点的预应力FRP筋组合梁受力性能的理论计算体系，主要成果有： 1.给出了承受正弯矩的预应力FRP筋组合梁设计方法。 2.给出了预应力FRP筋直线、折线和曲线布筋的增量计算公式。 3.给出了直线、折线布筋的预应力FRP筋组合梁在不同受力阶段各截面的应力计算公式。 4.推导出完全交互作用和考虑滑移效应的抗弯承载力、极限承载力计算公式。 5.建立了考虑预应力影响的交接面滑移计算公式，交接面滑移效应和预应力影响下的变形计算公式和轴压力计算公式。通过理论计算和算例分析，得到了不同连接件刚度、不同荷载大小作用下的滑移、变形和轴压力沿梁长分布曲线；考虑预应力增量对滑移、变形和轴压力的影响。结果表明考虑预应力增量和不考虑预应力增量对滑移和轴压力计算结果影响不大，可以忽略预应力增量的影响，但对变形影响不可忽略。 6.对预应力FRP筋连续组合梁进行受力分析。 7.开发研制了预应力FRP筋钢与混凝土组合梁非线性全过程分析程序，得到了预应力FRP筋组合梁的弯矩－曲率、荷载－变形的关系曲线。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 预应力FRP筋组合梁配筋设计

第三章 预应力FRP筋组合梁弹性分析

第四章 预应力FRP筋组合梁极限承载力计算

第五章 预应力FRP筋简支组合梁滑移与变形及轴压力计算

第六章 预应力FRP筋连续组合梁的受力分析

第七章 预应力FRP筋组合梁全过程分析

第八章 结论与展望

参考文献

致谢

作者简介