收藏本站
《辽宁工程技术大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

BFRP-混凝土结构理论与试验研究

霍宝荣  
【摘要】:对BFRP-混凝土结构进行了比较系统的试验研究与理论分析,主要内容有三个方面,BFRP筋增强混凝土梁的试验研究;粘贴BFRP布、CFRP布加固RC柱的对比试验研究;粘贴BFRP布加固双曲拱桥提载试验研究,其中粘贴BFRP布加固RC柱试验研究和粘贴BFRP布加固双曲拱桥提载试验研究,在国内外都是首次提出。 通过8根直径为9、11、16和19mmBFRP筋试件的拉伸试验,得到BFRP筋增强混凝土梁筋材的拉力-变形曲线关系,抗拉强度和弹性模量等;制作了12根混凝土简支梁,在钢筋和BFRP筋配筋率不同的情况下,进行三分点静力加载直至破坏;制作21根RC圆柱,其中9根BFRP、9根CFRP包裹RC圆柱,3根未进行任何加固的RC短柱,进行轴心抗压对比试验研究;根据BFRP筋的力学特性,结合钢筋混凝土受弯构件的基本理论,对BFRP加筋混凝土简支梁抗弯性能进行有限元分析;在试验研究和理论分析基础上,以现役敖汉危旧双曲拱桥为例,对该桥采用粘贴BFRP布加固后的静动力特性进行研究。 本文研究工作可以归结为以下五部分: (1)验证了BFRP筋拉力-变形曲线关系近似成直线关系,抗拉强度随着直径增加而增加,BFRP筋材弹性模量低的特点;并根据BFRP筋抗拉弹性模量低的缺点,建议研制高抗拉弹性模量BFRP筋的方法。 (2)根据试验结果建议制造出更好的非剥离BFRP筋;由于BFRP筋的弹性模量小,为避免过早出现较大变形,建议研制预应力BFRP筋增强混凝土梁,以便充分利用BFRP筋抗拉强度高的优点。 (3)粘贴BFRP布加固RC柱的承载力提高46.2%~61.7%,粘贴CFRP布加固RC柱承载力提高42.3%~68%,相比之下粘贴CFRP布比粘贴BFRP布后RC柱的承载力提高稍大,但差别不大;粘贴1、2、3层纤维布时,加固RC柱位移延性系数提高幅度分别为1.15、1.98和2.96,可见纤维布粘贴层数越多位移延性系数提高幅度越大;但是研究表明,随着纤维布层数的增加,位移延性系数增长的速度变缓,表明纤维布的使用效率降低,经济粘贴层数为3层;本文基于FRP布约束机理和普通RC柱承载力计算公式提出粘贴BFRP布加固RC柱的承载力计算公式,计算结果与试验结果基本吻合。 (4)对BFRP加筋混凝土简支梁抗弯性能进行有限元分析,BFRP加筋混凝土梁荷载-挠度实测与模拟曲线整体走势基本相同;相同荷载时模拟挠度值普遍比实测值大,输入的各项参数均为规范值,说明规范中所给值略为保守;BFRP加筋混凝土梁N 2 N1值为1.17、1.16、1.12,根据结果建议制造出更好的非剥离BFRP筋,使之与混凝土之间有足够的粘结强度。 (5)粘贴BFRP布加固双曲拱桥拱肋加固方案可有效降低拱顶、拱脚等关键截面的压应力,增强结构的抗弯及抗扭性能,加固后具有较好的整体工作性能,处于弹性工作状态,荷载增至公路-Ⅱ的1.9倍,已具有足够的安全储备。 研究成果对完善FRP-混凝土结构设计理论具有重要的意义,并为BFRP材料在混凝土结构领域的应用提供科学依据,同时为工程实践提供有益指导。
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU375

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆洲导,王李果,李明;钢筋砼轴心受压柱在两种玻璃钢材料加固下的性能试验研究[J];四川建筑科学研究;2000年02期
2 倪永军,晞朱,魏庆朝,汤惠工;纤维增强聚合物抗震加固混凝土柱研究综述[J];北方交通大学学报;2003年04期
3 王明超;张佐光;孙志杰;李敏;;连续玄武岩纤维及其复合材料耐腐蚀特性[J];北京航空航天大学学报;2006年10期
4 张月弦,薛元德;FRP约束混凝土的基本力学性能[J];玻璃钢/复合材料;1999年06期
5 欧阳利军;丁斌;陆洲导;;玄武岩纤维及其在建筑结构加固中的应用研究进展[J];玻璃钢/复合材料;2010年03期
6 石钱华;国外连续玄武岩纤维的发展及其应用[J];玻璃纤维;2003年04期
7 谢尔盖;玄武岩纤维的特性及其在中国的应用前景[J];玻璃纤维;2005年05期
8 钱振东;黄卫;关永胜;韩光义;;BOTDA在沥青混凝土铺装层裂缝监测中的应用[J];东南大学学报(自然科学版);2008年05期
9 崔益华;NORUZIAAN Bahman;LEE Stephen;CHANG Moe;陶杰;;混杂型高模量高韧性复合材料加强筋[J];复合材料学报;2006年02期
10 郝庆多;王言磊;欧进萍;王勃;;玻璃纤维增强复合材料筋肋参数优化试验研究[J];复合材料学报;2008年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李玉鹏;碳纤维布约束混凝土柱受压性能试验研究及理论分析[D];同济大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李英建;金子明;李华;吴春芝;钟蔚华;;玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂的抗弹性能研究[J];工程塑料应用;2006年09期
2 齐风杰;李锦文;李传校;魏化震;;S-157酚醛树脂/CBFTC复合材料的研究[J];工程塑料应用;2006年11期
3 李锦文;齐风杰;魏化震;李增翼;;特种酚醛树脂基烧蚀复合材料的研究[J];工程塑料应用;2007年08期
4 张俊华;李锦文;李传校;齐风杰;张清辉;魏化震;;连续玄武岩纤维平纹布增强硼酚醛树脂复合材料研究[J];工程塑料应用;2008年12期
5 汤寄予;高丹盈;赵军;付亚男;;GFRP筋高温破坏特性测试方法[J];工程塑料应用;2009年03期
6 李英建;李峰;曲英章;金子明;;连续玄武岩纤维增强复合材料的抗弹性能研究[J];工程塑料应用;2011年11期
7 张俊华;李锦文;魏化震;李传校;齐风杰;张清辉;李增翼;马开宝;;PF/玄武岩纤维/CNTs复合材料的研究[J];工程塑料应用;2011年12期
8 薛伟辰,李杰;碳纤维材料在加固工程中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2001年04期
9 赵若红,熊光晶,杨建中;纤维复合材料加固混凝土轴压柱的应用研究现状和展望[J];四川建筑科学研究;2002年03期
10 赵勇,李伟兴,黄鼎业;后张预应力混凝土结构的次轴力[J];四川建筑科学研究;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付法凯;;河南大安玄武岩及其应用前景[A];河南地球科学通报2009年卷(上册)[C];2009年
2 吴敬宇;咸贵军;李惠;;玄武岩纤维及其复合筋的耐久性能研究[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年
3 尹洪冰;罗兴隆;谭金涛;张林在;;美国混凝土规范墙体预埋件的计算分析及与中国混凝土规范的对比[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
4 胡少伟;陆俊;范向前;;混凝土断裂试验中的声发射特性研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 赵科;李趁趁;;FRP筋、FRP-钢复合筋屈服和延性研究进展及分析[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
6 张杰;唐协;李志业;李明;;GFRP筋力学性能试验方法及设计参数的研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
7 郑愚;钟永刚;;对GFRP筋混凝土桥梁面板内压缩薄膜效应的研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
8 崔士起;姜丽萍;刘文海;;混凝土表面嵌固板条的黏结强度试验研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
9 朱海堂;高丹盈;肖志龙;李金章;崔海波;;FRP筋混凝土双向板冲切破坏特性及变形性能[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
10 范海丰;刘玉擎;贺君;;GFRP-混凝土组合桥面板抗弯性能研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于群;钢—高强混凝土组合梁非线性分析[D];山东科技大学;2010年
2 杨凤莲;配置加强箍筋混凝土短柱力学性能试验研究[D];山东科技大学;2010年
3 袁英保;基于分层沉降试验的复合地基变形问题研究[D];郑州大学;2010年
4 田利辉;聚氨酯小框体外墙外保温体系研究[D];郑州大学;2010年
5 刘喜中;村镇住宅碳纤维布减震技术研究及有限元分析[D];郑州大学;2010年
6 黄晓战;纤维矿渣微粉混凝土高温损伤机理与力学性能研究[D];郑州大学;2010年
7 赵发军;在役混凝土梁桥结构加固模型试验研究[D];郑州大学;2010年
8 倪川;某框架结构振动特性测试与控制分析研究[D];郑州大学;2010年
9 牛学娇;碳纤维布和角钢复合加固损伤钢筋混凝土柱抗震性能研究[D];郑州大学;2010年
10 王莉荔;500MPa级热轧带肋钢筋机械锚固性能试验研究[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王永维,梁坦;建筑结构鉴定与加固[J];四川建筑科学研究;1997年02期
2 陆洲导,王李果,李明;钢筋砼轴心受压柱在两种玻璃钢材料加固下的性能试验研究[J];四川建筑科学研究;2000年02期
3 倪永军,晞朱,魏庆朝,汤惠工;纤维增强聚合物抗震加固混凝土柱研究综述[J];北方交通大学学报;2003年04期
4 王明超;张佐光;孙志杰;李敏;;连续玄武岩纤维及其复合材料耐腐蚀特性[J];北京航空航天大学学报;2006年10期
5 张月弦,薛元德;FRP约束混凝土的基本力学性能[J];玻璃钢/复合材料;1999年06期
6 王岚,陈阳,李振伟;连续玄武岩纤维及其复合材料的研究[J];玻璃钢/复合材料;2000年06期
7 杨正光,郑百林,贺鹏飞,李文晓,薛元德,仲政;结构混杂GFRP棒拉伸力学性能试验测试[J];玻璃钢/复合材料;2001年03期
8 李文晓,戴瑛,贺鹏飞,薛元德;混凝土结构用纤维增强塑料筋的力学性能Ⅰ.实验研究[J];玻璃钢/复合材料;2002年02期
9 肖建庄,龙海燕,石雪飞,宋志远;GFRP对不同断面形状混凝土柱约束性能试验研究[J];玻璃钢/复合材料;2003年04期
10 黄根来;孙志杰;王明超;张佐光;;玄武岩纤维及其复合材料基本力学性能实验研究[J];玻璃钢/复合材料;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 胡显奇;董国义;鄢宏;;玄武岩纤维在建筑和基础设施中的应用[A];第三届全国FRP学术交流会议论文集[C];2004年
2 吴刚;胡显奇;蒋剑彪;石钱华;;连续玄武岩纤维在墩柱抗震加固中的应用研究[A];FRP与结构补强——'05全国FRP与结构加固学术会议论文精选[C];2005年
3 罗云标;吴刚;吴智深;王燕华;王焰;;钢-连续纤维复合筋(SFCB)力学性能试验方法研究[A];第五届全国FRP学术交流会论文集[C];2007年
4 孙小华;彭旺虎;邵旭东;;湖南省益阳资江—桥拓宽改造工程[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2001年桥梁学术讨论会论文集[C];2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋元平;顾庆;;FRP加固混凝土结构技术应用综述及展望[J];建筑技术开发;2007年03期
2 赵健;刘静;;ANSYS分析FRP加固混凝土结构研究综述[J];四川建筑;2007年03期
3 严志亮;李伟文;;FRP加固混凝土结构耐久性能研究[J];混凝土;2006年09期
4 任宜军;;连续纤维在房屋建筑结构加固中的研究与应用[J];山西建筑;2006年05期
5 冯展磊;刘丽梅;;FRP-混凝土间粘结耐久性能研究进展[J];山西建筑;2008年25期
6 张玉成;胡海英;徐德新;;FRP加固混凝土结构的综合加固方法及应用[J];广东水利水电;2008年08期
7 何朝永;臧培洪;;复合材料在建筑结构中的应用现状与展望[J];山西建筑;2007年31期
8 张娟霞;唐春安;朱万成;梁正召;吴献;;FRP加固混凝土构件中裂纹扩展规律的数值模拟[J];工程力学;2006年12期
9 张兴海;梁佐军;;简析FRP加固混凝土结构[J];工程建设;2008年06期
10 刘振强;王大为;;纤维增强复合材料约束混凝土综述[J];科技信息;2011年19期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈明秀;彭亚萍;;混凝土结构表面粘贴FRP加固效率影响因素分析[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
2 吴宇飞;;新技术使FRP应用更安全(英文)[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
3 胡程鹤;;FRP的刚度对梁的极限承载力的影响[A];第十一届后张预应力学术交流会论文集[C];2011年
4 郑宇宙;王兴国;陈红强;;悬臂梁支座附近表层嵌入FRP筋后性能研究[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
5 赵晓林;;FRP Strengthening of Metallic Structures subject to Fatigue Loading[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
6 Scott T.SMITH;;ANCHORAGE OF EXTERNALLY BONDED FRP STRENGTHENING SYSTEMS[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
7 潘云锋;郑愚;于国友;;对FRP筋混凝土桥梁面板承载力性能的非线性有限元分析[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年
8 彭晖;张建仁;何贤锋;蒋鑫;;表层嵌贴预应力FRP板条加固混凝土受弯构件的试验研究[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
9 谭壮;叶列平;;FRP加固混凝土结构剥离问题研究综述[A];第二届全国土木工程用纤维增强复合材料(FRP)应用技术学术交流会论文集[C];2002年
10 黄培彦;赵贵玲;郑小红;郭馨艳;赵琛;;FRP加固RC构件的抗弯疲劳性能[A];第七届海峡两岸工程力学研讨会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵鸿汉;上海茂迅客车“FRP大包围”出击国外客车配套市场[N];中国建材报;2009年
2 木易;FRP高速公路跨线桥市场前景广阔[N];中国建材报;2010年
3 大连水产学院/曲广善;发展玻璃钢渔船的理念及探索[N];中国船舶报;2001年
4 王厚东;FRP锚网在煤矿的应用[N];中国建材报;2010年
5 曾鸣;富于竞争力的FRP“三明治”夹芯材料[N];中国建材报;2009年
6 通讯员 杨万宁 记者 刘兴华;20亿元中日合资FRP国际工业园项目落户冀州[N];河北经济日报;2009年
7 强化;台湾轨道交通用FRP产品业发达[N];中国建材报;2009年
8 鸿汉;国内FRP复合材料新兴市场开始启动[N];中国建材报;2009年
9 于小凡;山西煤化工建FRP原材料制造基地[N];中国建材报;2010年
10 实习记者 朱祝何;混凝土结构新标准10月1日实施[N];中国质量报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 霍宝荣;BFRP-混凝土结构理论与试验研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
2 冯鹏;新型FRP空心桥面板的设计开发与受力性能研究[D];清华大学;2004年
3 胡程鹤;改进的复合粘结FRP技术的试验研究[D];大连理工大学;2011年
4 NGUYEN PHAN ANH;浅表嵌入式FRP加固混凝土梁温度与持续荷载的界面效应研究[D];武汉理工大学;2012年
5 栗青;FRP加固钢筋混凝土梁/板的逐渐破坏和承载能力研究[D];东北大学;2007年
6 李建辉;混杂FRP及其加固腐蚀混凝土柱抗震性能试验与理论研究[D];北京工业大学;2010年
7 龚畅;FRP加固混凝土结构受力性能研究[D];湖南大学;2011年
8 胡波;FRP约束混凝土柱的受压性能研究[D];合肥工业大学;2010年
9 齐玉军;FRP编织网结构受力性能及设计方法研究[D];清华大学;2011年
10 叶苏荣;基于梁段模型的FRP加固混凝土梁界面剥离破坏分析[D];汕头大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈默;无粘结部分预应力FRP筋混凝土简支梁受弯性能研究[D];东北林业大学;2011年
2 何艳涛;混杂FRP筋混凝土连续梁非线性有限元分析[D];武汉理工大学;2010年
3 孙乐娟;混凝土-FRP筋相互作用的非线性数值模拟[D];东北大学;2008年
4 曹兴;圆形FRP-钢复合管混凝土柱力学性能研究[D];南京林业大学;2012年
5 刘承;混凝土梁-FRP粘结性能分析[D];浙江大学;2011年
6 叶大伟;预应力FRP混凝土梁理论分析及相关试验[D];华中科技大学;2011年
7 赵芳芳;钢骨-FRP管混凝土结构应用研究[D];河南理工大学;2010年
8 张玉亮;FRP筋在酸碱侵蚀下的耐久性能试验研究[D];东北石油大学;2011年
9 牛平霞;FRP-螺栓联合加固病害梁的力学性能试验研究[D];山东大学;2011年
10 曲文斌;FRP复合材料构件的屈曲分析研究[D];浙江工业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026