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预制CFRP筋预应力混凝土T梁标准化设计研究
| 论文题名： | 预制CFRP筋预应力混凝土T梁标准化设计研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土T形梁桥;结构设计;碳纤维增强塑料;受力性能 |
| 摘要： | CFRP（碳纤维增强塑料）拥有优异的材料特性，与传统的预应力钢绞线相比CFRP具有抗拉强度高、耐腐蚀性好等优点;CFRP材料的优异特性使其在桥梁工程领域具有广泛的应用前景。将CFRP作为预应力筋应用于预应力桥梁结构中可以充分利用其抗拉强度高和耐腐蚀的材料特性，同时达到提高预应力桥梁结构受力性能和耐久性的作用，这对于处于恶劣自然环境中的桥梁结构具有重要意义。本文对CFRP预应力筋替代预应力混凝土T梁的钢绞线进行了探索，研究了CFRP预应力混凝土T梁的设计原理及方法、受力性能、构造措施;对比了CFRP预应力混凝土T梁与钢绞线预应力混凝土T梁受力性能的差别。具体研究工作如下: ①对CFRP筋抗拉强度设计值取值问题进行了研究，提出取值计算方法建议;对CFRP预应力混凝土T梁破坏模式、承载能力极限状态设计原理进行了研究，提出了相对界限受压区高度、抗弯承载力、抗剪承载力的计算方法。 ②对CFRP预应力混凝土T梁正常使用状态设计原理和方法进行了研究。根据CFRP筋与钢绞线的不同给出了预应力损失计算方法;在考虑CFRP材料特性的基础上对比分析开裂弯矩、最大裂缝宽度、开裂后抗弯刚度的不同计算方法后给出了CFRP预应力混凝土开裂弯矩、最大裂缝宽度、开裂后抗弯刚度的计算方法。 ③建立采用CFRP筋和钢绞线作为预应力筋的30m预应力混凝土T梁有限元模型，对比分析两者受力性能;主要对比分析了两者在预应力损失、抗弯承载力、抗剪承载力、挠度、截面应力方面的差别。 ④通过建立CFRP预应力混凝土T梁有限元模型，对比分析不同张拉控制应力、混凝土强度、温度作用、CFRP筋粘结长度对T梁受力性能的影响。 ⑤通过建立CFRP筋采用不同布设线型时的有限元模型对比分析了不同布设线型对结构受力性能的影响;主要对比分析了CFRP筋不同线型的抗拉强度削弱值、抗剪承载力、T梁的挠度以及截面应力。 ⑥通过对CFRP筋锚具形式、粘结型锚具构造、锚固长度、锚下钢筋构造、CFRP预应力筋和普通筋构造的研究，给出了具体的构造要求。 ⑦根据全文研究成果对CFRP预应力混凝土T梁标准图进行了设计，主要给出了CFRP预应力混凝土T梁设计图纸相较于钢绞线预应力混凝土T梁的不同之处。 |
| 作者： | 彭良吉 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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