混合FRP筋混凝土梁受彎性能研究.pdf

1、纖維聚合增強(qiáng)筋（FRP筋）具有抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕和屏蔽電磁等優(yōu)點(diǎn)，用于混凝土結(jié)構(gòu)中取代鋼筋可以有效的解決鋼筋銹蝕問題，并且適用于軍工等某些需要抗電磁干擾的特殊結(jié)構(gòu)。由于FRP筋應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系為線彈性，F(xiàn)RP筋混凝土梁的破壞模式均為脆性破壞，破壞前預(yù)兆不明顯，在超載情況下會(huì)突然破壞。鑒于此，本文提出將兩種極限變形相差較大的FRP筋材以一定比例混合，共同作為梁構(gòu)件受力筋，在受力過程中極限變形較小的筋材先斷裂，從而使得混合FRP筋梁在受力過程

2、中形成一個(gè)類似于鋼筋混凝土梁的剛度轉(zhuǎn)折點(diǎn)，具有明顯的破壞預(yù)兆，并且可以將轉(zhuǎn)折點(diǎn)之后的承載能力和變形能力作為延性儲(chǔ)備。
　　為了驗(yàn)證混合FRP筋混凝土梁的受彎性能和延性性能，本文分別從理論推導(dǎo)、有限元模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證三個(gè)方面入手，以具有代表性的CFRP筋和GFRP筋作為受力筋，分析了這種類型梁的計(jì)算方法、受力特性以及影響延性的因素，并論證了其相對于普通FRP筋混凝土梁延性性能的改善。
　　通過本文的研究，得出的主要結(jié)論如下：

3、r>　?、倩旌?FRP筋混凝土梁具有明顯區(qū)別于普通 FRP筋混凝土梁的破壞模式，CFRP筋的斷裂能夠形成梁的二次剛度，剛度轉(zhuǎn)折點(diǎn)之后變形能力顯著增大，在達(dá)到破壞之前具有明顯的征兆?；旌吓浣畹姆绞皆龃罅肆旱淖冃文芰Γ⑶以趧偠绒D(zhuǎn)折點(diǎn)之后承載力繼續(xù)增加，具有更好的延性性能和安全性。
　?、诒疚幕谄浇孛婕俣ㄍ茖?dǎo)的開裂彎矩和極限彎矩計(jì)算公式，以及利用有效慣性矩推導(dǎo)的撓度計(jì)算公式都可以較為準(zhǔn)確的反映混合FRP筋混凝土梁的受力反應(yīng)，其中撓度

4、計(jì)算公式只適用于正常使用極限狀態(tài)下的撓度計(jì)算，在計(jì)算承載力極限狀態(tài)下的撓度時(shí)具有一定的誤差。
　?、鄞_定了極限變形較小的筋材最大混合比例的計(jì)算原則，其所占的比例越大，延性性能越好，但比例過大會(huì)導(dǎo)致承載力儲(chǔ)備降低，過小則會(huì)降低延性性能；配筋率對混合FRP筋混凝土梁承載力變形延性系數(shù)影響較小，而對變形延性系數(shù)影響較為明顯。
　?、芴岢鰧⒒旌吓浣盍簞偠绒D(zhuǎn)折點(diǎn)作為混合FRP筋混凝土梁的設(shè)計(jì)目標(biāo)點(diǎn)，由于斷裂點(diǎn)之前的撓度較小，且破壞預(yù)兆