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无粘结预应力CFRP筋混凝土桥面板研究
| 论文题名： | 无粘结预应力CFRP筋混凝土桥面板研究 |
| 关键词： | 混凝土桥面板;碳纤维增强复合材料筋;锚固系统;抗弯性能;受力特征 |
| 摘要： | 本文在前期工作的基础上，设计了一种以CFRP筋用作预应力筋的新型桥面板结构，对预应力CFRP筋混凝土桥面板实现过程中的关键性问题——CFRP筋锚固系统进行了试验研究，并对预应力CFRP筋混凝土桥面板进行室内抗弯性能试验，系统地分析了预应力CFRP筋混凝土桥面板的开裂荷载、极限荷载、CFRP筋应力状态和破坏形态等，结果表明:拉区配有普通钢筋的无粘结预应力CFRP筋混凝土桥面板的抗弯受力过程大致可分为三个阶段:加载初期的弹性受力阶段，裂缝出现至拉区普通钢筋屈服的弹塑性阶段，CFRP筋主要承拉的变形快速发展破坏阶段;无粘结预应力CFRP筋混凝土桥面板的破坏形式为CFRP筋的低模量导致的变形快速发展，裂缝延伸，有效受压混凝土面积减小导致的混凝土压碎失效;无粘结预应力CFRP筋混凝土桥面板的裂缝形态多为等间距的平行裂缝，裂缝初期发展较慢，在普通钢筋屈服后迅速开展。 接下来本文利用有限元软件ANSYS对试验桥面板进行数值模拟研究并开展验证分析，进一步利用已有ANSYS模型对无粘结部分预应力CFRP筋桥面板受力性能参数敏感性进行研究，得出:在纯预应力CFRP筋混凝土构件中配置普通钢筋对改善构件变形性能和延性性能有利;提高预应力CFRP筋混凝土的张拉控制应力和CFRP筋的配筋率，都可以提高桥面板构件的消压荷载和开裂荷载，张拉控制应力和CFRP筋的配筋率是通过影响破坏时CFRP筋的应力增量来影响无粘结部分预应力CFRP筋混凝土桥面板的受力性能;混凝土强度的增大可以提高桥面板的极限荷载，但是对于桥面板的开裂性能及其受力性质影响很小。利用有限元计算结果拟合出CFRP筋最终应力增量与综合配筋参数β0相关的理论公式，并对无粘结部分预应力CFRP筋单筋桥面板的设计方法进行了简述。 |
| 作者： | 刘静 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨则英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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