【摘 要】
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相比于钢筋混凝土结构,BFRP筋混凝土结构中BFRP筋具有极限抗拉强度较大、耐腐蚀性好等优点,并且BFRP筋混凝土结构能运用于多种恶劣环境下,自重也较轻;在BFRP筋混凝土结构的基础上掺入钢纤维,不仅能减小构件的挠度、裂缝宽度等变形,还能较好的提高极限承载力。为了更好的把结构运用到实际工程中,有必要对BFRP筋钢纤维混凝土梁进行受弯性能研究。论文通过BFRP筋钢纤维混凝土梁的受弯性能试验研究,分析
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相比于钢筋混凝土结构,BFRP筋混凝土结构中BFRP筋具有极限抗拉强度较大、耐腐蚀性好等优点,并且BFRP筋混凝土结构能运用于多种恶劣环境下,自重也较轻;在BFRP筋混凝土结构的基础上掺入钢纤维,不仅能减小构件的挠度、裂缝宽度等变形,还能较好的提高极限承载力。为了更好的把结构运用到实际工程中,有必要对BFRP筋钢纤维混凝土梁进行受弯性能研究。论文通过BFRP筋钢纤维混凝土梁的受弯性能试验研究,分析了配筋率、钢纤维体积率、筋材类型以及钢丝网数量对梁的影响规律,推导了受弯承载力以及抗弯刚度计算公式,主要研究内容如下:(1)结合荷载-挠度曲线以及试验过程中开裂时荷载大小的记录值,对BFRP筋钢纤维混凝土梁的开裂弯矩进行了分析,结果表明混凝土抗拉强度和受拉区塑性变形发展能力两者共同影响着开裂弯矩的大小,而不是单一决定的。提出受拉区塑性发展程度系数,其大小可以作为评判构件塑性变形的标准,并结合试验值计算出截面抵抗矩塑性影响系数。(2)随着配筋率的增大、钢纤维体积率的增大和钢丝网数量的增加,BFRP筋钢纤维混凝土梁的极限承载力都有不同程度的提高,通过试验证明,最佳掺入钢纤维体积率为1.5%,相比BFRP筋混凝土梁,极限承载力提高了33.6%。根据不同破坏形式,考虑受拉区钢纤维混凝土的抗拉强度,提出相应的BFRP筋钢纤维混凝土梁的抗弯承载力的计算公式。(3)结合荷载-挠度曲线以及正常使用荷载的分析,钢纤维的掺入能提高BFRP筋钢纤维混凝土梁的正常使用荷载大小,并且能减小结构的变形。相同荷载作用下,钢纤维体积率越大挠度越小,考虑受拉区钢纤维混凝土的抗拉强度以及BFRP筋变形大的特点,结合刚度解析法和有效惯性矩,修正受拉区裂缝间纵向受拉FRP筋应变不均匀系数和有效惯性矩的大小,分别提出了BFRP筋钢纤维混凝土梁刚度计算公式。(4)结合国内外关于延性评价的指标,提出适合BFRP筋钢纤维混凝土梁延性系数的计算方法并对所有试验梁的延性系数进行计算,延性系数随着配筋率的增大而增大,当钢纤维体积率为1.5%时结构的延性最大。
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