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GFRP-混凝土-钢组合结构桥面板及其抗剪连接件试验研究
| 论文题名： | GFRP-混凝土-钢组合结构桥面板及其抗剪连接件试验研究 |
| 关键词： | 组合梁桥;纤维增强复合材料;混凝土;钢结构;桥面板;受力性能 |
| 摘要： | 纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，FRP)以其比强度高，耐腐蚀，抗疲劳等优点，在土建结构加固方面已经得到广泛应用。目前，新建结构中FRP的利用已逐渐成为研究热点，已有不少学者对FRP-混凝土组合结构的形式和性能进行了研究。GFRP-混凝土-钢组合梁结构是由GFRP-混凝土组合桥面板与钢纵梁通过剪力连接件组合的结构。采用这种结构可充分发挥三种材料的性能，具有广阔的应用前景。 为保证GFRP-混凝土-钢组合梁结构的安全建造和使用，本文对GFRP-混凝土-钢组合结构的抗剪连接件及GFRP-混凝土组合桥面板的受力性能进行了研究，主要研究工作包括四个部分: (1)GFRP-混凝土组合桥面板抗弯试验研究。通过7个GFRP-混凝土组合板和1个钢筋混凝土板的四点弯曲加载试验，研究了采用于粘结技术的GFRP与混凝土界面粘结效果的影响因素。试验结果表明:砂石覆盖率对GFRP底板与混凝土的粘结效果以及组合板的工作性能影响最为明显，在确保粘结效果的前提下，组合板与钢筋混凝土板的极限承载力、破坏模式基本相同，刚度略有下降。 (2)GFRP-混凝土组合桥面板有限元分析。采用有限元分析软件ABAQUS对GFRP-混凝土组合板的受力性能进行了全过程分析，计算值与试验值吻合良好，在此基础上进行了参数分析，研究了界面抗剪性能、混凝土板厚度和混凝土强度对组合板受力性能的影响。 (3)GFRP-混凝土-钢组合梁抗剪连接件的推出试验。通过6个GFRP-混凝土-钢组合试件和1个钢-混凝土试件的推出试验，研究了栓钉直径和胶层界面对结构力学性能的影响。试验结果表明:栓钉直径是影响GFRP-混凝土-钢组合试件承载力和刚度的重要因素;钢与GFRP界面涂胶后，胶层与栓钉共同受力，改变了结构的传力方式;GFRP-混凝土-钢组合试件的荷载-滑移曲线与钢-混凝土试件基本相同。 (4)GFRP-混凝土-钢组合梁连接件的有限元分析。采用ABAQUS对GFRP-混凝土-钢组合梁连接件的抗剪性能进行了全过程分析，计算值与试验值吻合良好，在此基础上进行了参数分析，研究了栓钉直径，混凝土强度，栓钉屈服强度，GFRP板厚度和GFRP板开孔直径对栓钉连接件抗剪性能的影响。采用参数拟合的方法建立了GFRP-混凝土-钢组合梁中栓钉连接件的荷载-滑移曲线及相应的计算公式。 |
| 作者： | 高达文 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄侨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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