学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
FRP筋混凝土梁受力性能的试验研究及有限元分析
作 者: 郑永峰
导 师: 徐新生
学 校: 济南大学
专 业: 结构工程
关键词: FRP筋混凝土梁 力学性能 弯曲性能 计算与设计方法 数值分析
分类号: TU375.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 191次
引 用: 3次
阅 读: 论文下载
内容摘要
FRP(Fiber Reinforced Polymer)筋在现代土木工程中的应用,是解决钢筋锈蚀问题的新途径之一。它是以纤维为增强材料,以合成树脂为基体材料,并掺入适量辅助剂,经拉挤成型技术和必要的表面处理所形成的一种新型复合材料,具有比强度高、耐腐蚀性能好、可设计性强、抗疲劳性能好、耐电磁等独特优点。因此,它一般可应用于有特殊性能要求和钢筋易受到化学因素侵蚀的环境中。例如,将FRP筋应用于支撑和围绕磁共振成像医疗设备的混凝土中及海堤、工业顶棚、电设备、反应设备的基座、岩土工程中的锚杆、侵蚀性环境的混凝土结构等海洋工程、桥梁工程、路面工程、岩土工程、医疗及化工工程的建设。但是,由于FRP筋的弹性模量低、应力-应变关系表现为线弹性特征、横向抗剪强度较低以及其与混凝土间的粘结性能与钢筋有较大的区别等原因,使得FRP筋混凝土构件的结构性能与普通钢筋混凝土构件有较大的差异,因此需要对其进行深入的研究。本文基于对FRP筋力学性能和FRP筋混凝土梁受弯性能的试验研究,提出了用于FRP筋混凝土构件设计的力学性能指标,并对FRP筋混凝土受弯构件的设计方法进行了深入的探讨。主要研究内容和成果如下:1、FRP筋的力学性能研究对FRP筋抗拉强度、弹性模量、延伸率等力学性能试验方法进行了研究,对FRP筋拉伸试验结果进行了统计分析,并提出了用于FRP筋混凝土结构设计的力学性能指标。2、FRP筋混凝土梁受弯性能的试验研究采用两点加荷方式对7根FRP筋混凝土梁进行了弯曲试验研究。试验过程中测量了各级荷载作用下构件的挠度、裂缝宽度和截面应变,并绘制了在单调荷载作用下的梁的裂缝开展图、挠度-荷载关系曲线、混凝土梁截面应变图。研究了FRP筋类型、FRP筋配筋率及FRP筋与混凝土的粘接作用等因素对构件承载能力、变形性能的影响。3、FRP筋混凝土梁受弯性能的非线性全过程分析利用商业有限元软件—ANSYS,对试验梁的受力变形全过程进行了数值模拟,对建模方法、单元选取、材料本构关系的定义、求解方法等进行了详细的说明,经与试验结果对比,验证了上述方法的可靠性。进而利用该模型分析了配筋率、加强筋类型、混凝土强度、截面尺寸、荷载类型对FRP筋混凝土梁变形性能的影响。4、FRP筋混凝土梁的计算与设计理论研究依据试验及有限元分析结果和现代钢筋混凝土结构学的分析方法,结合我国现行规范及FRP筋混凝土梁受力特征、破坏模式、裂缝形态和变形特征等,对FRP筋混凝土受弯构件正截面承载力、裂缝宽度及挠度计算方法进行了研究,较系统的建立了适用于FRP筋特点的计算与设计方法。
|
全文目录
摘要 4-6 Abstract 6-10 第一章 绪言 10-25 1.1 FRP 筋简介 10-17 1.2 FRP 筋混凝土结构性能的研究现状 17-24 1.3 本文的主要研究工作 24-25 第二章 FRP 筋的力学性能试验研究 25-32 2.1 引言 25 2.2 试验研究 25-28 2.3 试验结果分析 28-31 2.4 本章小结 31-32 第三章 FRP 筋混凝土梁受力性能的试验研究 32-43 3.1 引言 32 3.2 FRP 筋混凝土梁弯曲试验 32-34 3.3 试验结果分析 34-42 3.4 本章小结 42-43 第四章 FRP 筋混凝土梁受弯性能的非线性全过程分析 43-60 4.1 引言 43 4.2 ANSYS 程序的计算原理与方法 43-48 4.3 推出试件的 ANSYS 有限元模拟 48-54 4.4 FRP 筋混凝土梁的挠度影响因素 54-58 4.5 本章小结 58-60 第五章 FRP 筋混凝土梁的设计理论研究 60-78 5.1 引言 60 5.2 FRP 筋混凝土梁的正截面承载力 60-67 5.3 FRP 筋混凝土梁的裂缝宽度 67-71 5.4 FRP 筋混凝土梁的挠度计算 71-77 5.5 本章小结 77-78 第六章 结论与展望 78-81 6.1 主要结论 78-80 6.2 展望 80-81 致谢 81-82 参考文献 82-87 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文 87
|
相似论文
- (ZrB2-ZrO2)/BN复合材料的反应热压烧结及其力学性能,TB332
- 超低碳贝氏体钢CO2激光-GMA复合焊接特性研究,TG456.7
- Mg-Zn-Y-Zr镁合金的组织结构和力学性能,TG146.22
- 超燃冲压发动机燃烧模态分类技术研究,V235
- 废旧聚酯纺织品的回收再利用研究,X791
- 凝胶注模SiC-AlN复相陶瓷的制备工艺与性能研究,TQ174.62
- ODPA/异构ODA共聚酰亚胺的合成及其性能研究,TQ323.7
- 强激光对真空电子的加速研究,TN241
- 镁合金板状坯材挤压参数的研究,TG379
- 芳纶1313织物及其增强硅橡胶复合材料的性能研究,TB332
- 滑石粉的改性研究及其对回收PP的增强增韧,TQ325.14
- 普碳钢中添加ZrO2纳米粒子对其组织和力学性能的影响,TB383.1
- 表面修饰石墨烯的制备及其对复合材料力学性能的影响,TB332
- 低摩擦高耐磨高纯氧化铝陶瓷的制备研究,TQ174.1
- 大直径PTT/PET皮芯型复合单丝成形工艺及性能的研究,TQ340.64
- 粘扣带结构与力学性能研究,TE931.2
- 大型筒仓结构的安全性分析研究,TU375
- 基于IE-MoM方法下的周期结构数值分析应用,TN011
- 轧制Mg-Zn-Ce-Zr(Mn)合金微观组织及力学性能研究,TG339
- 模拟月球环境温度下的镁合金显微组织与力学性能研究,TG146.22
- 基于富勒烯的纳米复合聚合物的研究,TB383.1
中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构 > 梁
© 2012 www.xueweilunwen.com
|