本文選題：BFRP筋 + 拉伸性能　； 參考：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：鋼筋銹蝕是致使混凝土結(jié)構(gòu)耐久性變差的主導(dǎo)因素,而采用纖維增強(qiáng)塑料(Fiber Reinforced Plastic,簡(jiǎn)稱為FRP)筋代替鋼筋是避免混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕問題的有效方法,其中玄武巖纖維增強(qiáng)塑料(BFRP)筋輕質(zhì)高強(qiáng)、綠色環(huán)保、耐久性好、生產(chǎn)成本低,極具研究?jī)r(jià)值。目前,關(guān)于BFRP筋的拉伸性能研究、BFRP筋與混凝土間的粘結(jié)性能以及BFRP筋應(yīng)用于受彎構(gòu)件中的研究已經(jīng)比較完善,但是針對(duì)BFRP筋受壓性能方面的研究及其在壓彎構(gòu)件中應(yīng)用的研究相對(duì)薄弱。鑒于此,為了促進(jìn)這一新型復(fù)合材料在實(shí)際工程中的應(yīng)用,充分發(fā)揮其優(yōu)越的力學(xué)性能,本文進(jìn)行了BFRP筋拉伸性能、壓縮性能試驗(yàn)以及BFRP筋混凝土偏心受壓柱力學(xué)性能試驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了BFRP筋混凝土柱設(shè)計(jì)計(jì)算方法的研究。論文的主要的研究?jī)?nèi)容與成果包括以下幾部分:1、BFRP筋拉伸性能試驗(yàn)研究。研究直徑變化對(duì)BFRP筋拉伸性能的影響,觀察破壞形態(tài),測(cè)得BFRP筋的抗拉強(qiáng)度、拉伸彈性模量以及拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線。試驗(yàn)結(jié)果表明:BFRP筋拉伸破壞形態(tài)有兩種,分別是“炸裂式”以及“不完全劈裂式”破壞;BFRP筋拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈線性,BFRP筋破壞無征兆,是一種脆性材料;直徑的變化對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響沒有明顯的規(guī)律,BFRP筋的抗拉強(qiáng)度應(yīng)該是多因素作用的結(jié)果;BFRP筋抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)高于鋼筋,但是其拉伸彈性模量很低,實(shí)際應(yīng)用中需考慮BFRP筋強(qiáng)度利用率、結(jié)構(gòu)變形和裂縫問題。2、BFRP筋壓縮性能試驗(yàn)研究。研究直徑和長(zhǎng)細(xì)比變化對(duì)BFRP筋抗壓性能的影響,觀察破壞形態(tài),測(cè)得BFRP筋的抗壓強(qiáng)度、抗壓彈性模量以及壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線。試驗(yàn)結(jié)果表明:BFRP筋共出現(xiàn)4種壓縮破壞形態(tài),即剪切破壞、劈裂破壞、壓碎破壞和屈曲破壞;試驗(yàn)的BFRP筋極限抗壓強(qiáng)度約為極限抗拉強(qiáng)度的55%左右;試驗(yàn)測(cè)得的BFRP筋壓縮彈性模量在44.5~51.8 MPa之間,同BFRP筋的拉伸彈性模量(45.07~49.34MPa)接近;BFRP筋的抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變隨著長(zhǎng)細(xì)比的增大呈現(xiàn)降低趨勢(shì),但長(zhǎng)細(xì)比對(duì)彈性模量并無影響;長(zhǎng)細(xì)比一定時(shí),BFRP筋抗壓強(qiáng)度隨著直徑的增大而逐漸減小,極限壓應(yīng)變也隨直徑增大而減小;不同長(zhǎng)細(xì)比下BFRP筋壓縮彈性模量隨直徑的變化沒有明顯的規(guī)律可循。3、BFRP筋混凝土柱偏心受壓試驗(yàn)研究。試驗(yàn)通過7根BFRP筋混凝土偏心受壓柱力學(xué)性能試驗(yàn),分析破壞形態(tài),測(cè)量柱中截面的應(yīng)變分布、柱中側(cè)向撓度、BFRP縱筋及混凝土的應(yīng)變,研究混凝土強(qiáng)度、縱筋配筋率、偏心距對(duì)BFRP筋混凝土偏心受壓柱的開裂荷載、極限荷載、側(cè)向變形、裂縫寬度等的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:BFRP筋混凝土偏壓柱的破壞特征均為混凝土壓碎破壞;正截面應(yīng)變滿足平截面假定;構(gòu)件的極限承載力隨著偏心距的增大而減小,隨著單側(cè)配筋率的增大而有所增大;混凝土強(qiáng)度的提高可以顯著提高構(gòu)件的極限承載力。當(dāng)荷載一定時(shí),偏心距越大,構(gòu)件的側(cè)向變形越大;配筋率越小,構(gòu)件的側(cè)向變形越大;混凝土強(qiáng)度越大,構(gòu)件的側(cè)向變形越小;偏心距、配筋率以及混凝土強(qiáng)度同樣對(duì)混凝土應(yīng)變以及BFRP縱筋強(qiáng)度利用率有著顯著影響。4、結(jié)合鋼筋混凝土偏心受壓柱承載力的理論計(jì)算方法與已有的研究成果,基于平衡方程以及平截面假定中的變形協(xié)調(diào),結(jié)合已有的研究,提出了BFRP筋混凝土偏心受壓短柱的承載力計(jì)算方法,在計(jì)算中考慮了受壓側(cè)BFRP筋的抗壓作用,理論公式的計(jì)算結(jié)果同試驗(yàn)結(jié)果相比誤差較小。
[Abstract]:In this paper , the tensile properties of BFRP bars are studied . The tensile strength , tensile modulus and tensile stress - strain curves of BFRP bars are studied . The results show that the tensile properties of BFRP bars are much higher than that of steel bars . The results show that the tensile strength , tensile modulus and tensile stress - strain curves of BFRP bars have been studied . The compressive strength and ultimate compressive strain of BFRP bars decrease with the increase of the diameter and the ultimate compressive strain decreases with the increase of the diameter .
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU37

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本文編號(hào)：1926035