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《东南大学》 2004年
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预应力AFRP筋混凝土梁受弯性能试验研究

钱洋  
【摘要】:将AFRP筋替代高强度钢材(钢丝或钢绞线)并预加应力制作成预应力AFRP筋混凝土梁,开展试验研究,这是一个崭新的课题,因此,本文的研究在国内是第一次。 现代预应力钢筋混凝土结构在我国土木工程中有广泛的应用,但是由于预应力钢筋的抗腐蚀能力不强,使一些结构的耐久性存在问题。为解决这一问题,作为钢筋替代产品的纤维增强聚合物(FRP)筋材的开发研究近几年在国内外已蓬勃兴起。用于土木工程的纤维增强聚合物主要有碳纤维(CFRP)、玻璃纤维(GFRP)、芳纶纤维(AFRP)三种,由于它们具有高强、轻质、耐腐蚀等优点,将在土木工程中被广泛采用。 本文主要进行FRP筋材的预应力锚固体系和预应力AFRP筋混凝土梁的受弯性能研究。 与传统的预应力钢筋相比,AFRP筋材的短期力学特性主要有:(1)应力-应变关系近于直线,没有屈服点;(2)弹性模量较小,只有传统预应力钢筋的三分之一左右(70GPa)。 本文针对这两项特性进行预应力AFRP筋混凝土梁受弯性能的试验研究和理论分析。 进行了8根简支梁的竖向荷载试验。试验中考虑了AFRP筋配筋率、张拉控制应力、非预应力钢筋配筋率等因素的影响,测试了预应力AFRP筋混凝土梁的开裂荷载、极限荷载、荷载~挠度曲线、AFRP筋和普通钢筋的应变发展状况、平截面假定情况和裂缝发生发展情况。总结出预应力AFRP筋混凝土梁的分三个阶段工作的特性,并分析了各阶段的力学特征和影响因素。 在试验研究的基础上进行了理论分析。理论分析中进一步讨论了AFRP筋混凝土梁分三个阶段工作的力学原理,并结合我国现行的《混凝土结构设计规范》,指出了预应力AFRP筋混凝土梁和预应力钢筋混凝土梁的不同之处,提出了预应力AFRP筋混凝土梁的极限承载能力计算方法和短期刚度计算方法。与试验实测结果进行对比表明了,本文的计算方法是准确有效的。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU378.2

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