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预应力FRP筋混凝土梁受力性能的理论研究
| 论文题名： | 预应力FRP筋混凝土梁受力性能的理论研究 |
| 关键词： | FRP筋;预应力混凝土;正截面承载力;有限元分析;受力分析;桥梁 |
| 摘要： | 现代预应力钢筋混凝土结构在我国土木工程中有广泛的应用，但是由于预应力钢筋的抗腐蚀能力不强，使一些结构的耐久性存在问题。为解决这一问题，作为钢筋替代产品的纤维增强聚合物(FRP)筋材的开发研究近几年在国内外已蓬勃兴起。用于土木工程的纤维增强聚合物主要有碳纤维(CFRP)、玻璃纤维(GFRP)、芳纶纤维(AFRP)三种，由于它们具有高强、轻质、耐腐蚀等优点，将在土木工程中被广泛采用。 本文在广泛研究了国内外学者研究成果的基础上，借鉴国内外的试验资料，对预应力FRP筋混凝土梁的受力性能进行了研究，具体研究内容如下： 首先，本文在分析了FRP筋与混凝土间的粘结滑移机理的基础上，介绍了FRP筋与混凝土间的粘结滑移模型以及FRP筋的锚固和搭接长度的计算公式； 其次，本文基于等效荷载法和FRP筋与混凝土协作关系的分析法对预应力FRP筋混凝土梁进行了分析计算，并将分析计算结果与试验值进行了比较，提出了基于FRP筋与混凝土协作关系的分析法能较好的反映预应力FRP筋混凝土构件的受力机理，与实际受力情况较吻合，对预应力FRP筋混凝土梁的设计计算提供了参考； 再次，根据FRP筋的特点，本文在分析了预应力FRP筋混凝土梁破坏机理的基础上，借鉴预应力钢筋混凝土梁的正截面承载能力计算，基于平截面假定和静力平衡，推导出了预应力FRP筋混凝土梁的正截面抗弯承载能力计算公式，并借助Fortran语言对试验梁进行计算，计算结果与试验值相吻合； 最后，通过对预应力FRP筋混凝土梁进行有限元分析，考察了预应力FRP筋混凝土梁的受力性能：与预应力钢筋混凝土不同，在使用荷载作用下，预应力FRP筋混凝土梁中预应力FRP筋和非预应力钢筋所承担的拉应力的份额由所使用的FRP筋的弹性模量和FRP筋的位置布置等因素决定；并对预应力FRP混凝土梁的设计提出了建议。 |
| 作者： | 戴万江 |
| 专业： | 公路桥梁与渡河工程 |
| 导师： | 何雄君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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