纤维网箍钢筋混凝土梁斜截面受剪性能研究
【摘要】：纤维增强塑料(FRP)由于具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在土木工程领域的应用越来越广泛。长期以来,FRP片材主要用于结构加固修复,FRP筋材主要用来代替混凝土结构中的钢筋。本文回顾了目前纤维复合材料的研究与应用现状,然后针对所存在的问题,提出一种新的思路:应用芳纶纤维编织成网格状,埋入混凝土中代替箍筋抗剪,以期解决传统箍筋容易锈蚀的问题。
介绍了纤维网箍的材料性能测试试验,包括拉伸性能以及与混凝土的粘结锚固性能。试验结果表明:纤维带的抗拉强度要低于原丝的抗拉强度,截面面积越大,下降程度越大;而纤维带与混凝土之间的粘结性能要强于普通钢筋。
通过7根梁的斜截面抗剪试验,考察了剪跨比、配箍率、配箍方式、纤维材料性能等因素对纤维网箍钢筋混凝土梁斜截面抗剪性能的影响。试验结果表明,与90°布置方式相比,采用±45°斜向布置纤维箍的方式可以提高梁的开裂荷载和极限荷载,并且梁的刚度也获得提高,挠度变小。
应用ANSYS通用有限元分析程序对7根梁进行了斜截面抗剪分析。得到了试验梁的荷载—挠度曲线、斜截面上纤维箍应变分布规律、试件的开裂荷载和极限荷载,与试验结果较为吻合。
为了与现行的混凝土结构设计规范相衔接,建立了纤维网箍斜截面承载力计算的理论力学模型,分析了不同剪跨比下的应变分布系数和纤维的有效强度,得到了的理论计算公式。
最后,本文对纤维网箍斜截面抗剪分析的试验结果、有限元分析以及理论计算方法进行了总结,并对下一步的工作提出了一些展望和设想。
【学位授予单位】：河海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TU375.1
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