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《广西科技大学》 2014年
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预应力CFRP-PCPs复合筋混凝土梁挠度计算方法研究

王丽  
【摘要】:近年来,CFRP凭借其高强轻质、良好的抗腐蚀性和抗电磁性等优异的性能,成为解决钢筋锈蚀问题的理想替代品,受到越来越多学者们的关注,得到国内外各高校和科研机构的广泛研究,并被广泛应用到桥梁、建筑等新建结构及结构加固中。然而,CFRP筋因其弹性模量低,导致其高强度优势不能充分发挥,且构件挠度和变形过大。为解决此问题,本课题组提出了“CFRP-PCPs复合筋”(CarbonFiber-Reinforced Polymer prestressed concrete prisms,称为CFRP筋高强混凝土棱柱体)的概念,CFRP-PCPs复合筋同时具备CFRP筋和高性能活性混凝土的高强轻质、耐腐蚀性、高耐久性及高韧性等优良性能,可以有效解决钢筋锈蚀问题,并提高构件的强度和耐久性,改善构件的变形情况。 论文在课题组自行研制CFRP-PCPs复合筋的基础上,对5根不同CFRP筋张拉控制应力、不同PCPs复合筋截面尺寸的CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的挠度性能进行了试验研究,主要进行的工作和研究成果如下: (1)通过对5根预应力CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的强度、荷载—挠度关系、极限承载力、破坏形式、裂缝的变化等进行的静载试验研究表明:预应力CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的受力性能优于普通预应力CFRP筋混凝土梁,与普通钢筋混凝土梁相似甚至更好。 (2)利用ANSYS有限元软件,建立了试件的有限元模型,对模型的挠度等进行了有限元分析,与试验结果进行对比,验证有限元模型的适用性。 (3)基于国内外已有相关研究理论的分析,在试验研究的基础上,提出预应力CFRP-PCPs复合筋混凝土梁挠度计算的建议方法。基于刚度解析法求解得到CFRP-PCPs筋混凝土梁在正常使用极限状态的截面刚度,最后根据材料力学计算方法进行CFRP-PCPs筋混凝土梁的挠度计算,计算结果与试验结果吻合较好。
【学位授予单位】:广西科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TU377

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