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FRP筋与混凝土粘结锚固性能的试验研究和理论分析

作　者: 郭恒宁
导　师: 张继文
学　校: 东南大学
专　业: 结构工程
关键词: FRP筋 混凝土 粘结 滑移 锚固性能
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 423次
引　用: 7次
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内容摘要


钢筋混凝土结构在工业与民用建筑中应用甚为广泛,但钢筋遇水或酸、碱等介质易腐蚀,FRP筋是一种新型的复合材料,它具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,用它代替增强混凝土结构中钢筋可以大大提高增强混凝土结构的使用性能和耐久性能。FRP筋与混凝土结合的前提是保证在外荷载作用下,两者的协同工作。FRP筋与混凝土的粘结性能是设计、应用和推广该种结构的关键技术之一。本文通过19个对拉试件和9个拔出试件的粘结试验,对FRP筋与混凝土的粘结锚固性能做了相应的研究。通过钢筋与混凝土粘结的工作原理,分析了FRP筋与混凝土的粘结力的组成、粘结力的传递、粘结应力沿埋长的分布、荷载与滑移的关系以及埋入长度、直径等其它因素对粘结强度的影响。在总结国外学者对FRP筋混凝土粘结性能的基础上,建议了锚固长度的计算公式,并经过试验结果的验证,证明是符合实际的。此外,根据试验结果,对国外现有的增强混凝土结构的粘结—滑移本构关系模型曲线进行了对比分析和验证。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 引言  8
  1.2 FRP 筋组成、物理力学性能及特点  8-9
    1.2.1 FRP 筋的组成  8
    1.2.2 FRP 筋的物理力学性能  8-9
    1.2.3 FRP 筋的特点  9
  1.3 FRP 筋混凝土结构的研究与应用现状  9-10
  1.4 国内外对FRP 筋混凝土粘结性能研究现状  10-11
  1.5 本文主要研究的目的、方法及内容  11-12
    1.5.1 研究目的  11
    1.5.2 研究方法  11
    1.5.3 研究内容  11-12
第二章 试件设计与试验方案  12-18
  2.1 引言  12
  2.2 试件设计  12-14
    2.2.1 对拉试件  12-13
    2.2.2 中心拔出试件  13-14
  2.3 试件制作  14
  2.4 试验方案  14-16
    2.4.1 对拉试验方案设计  14-15
    2.4.2 拔出试验方案设计  15-16
  2.5 材料的力学性能  16-18
    2.5.1 对拉试验材料的力学性能  16-17
    2.5.2 中心拔出试验材料的力学性能  17-18
第三章 对拉试验现象和结果分析  18-38
  3.1 试验现象  18-26
    3.1.1 试验破坏现象和过程  18-25
    3.1.2 试件破坏形态分析  25-26
  3.2 试验数据处理和分析  26-37
    3.2.1 数据的图形处理  26-30
    3.2.2 试验数据的结果分析  30-37
  3.3 本章小节  37-38
第四章 中心拔出试验现象和结果分析  38-46
  4.1 试件破坏现象和过程  38-39
  4.2 试验数据的图形处理和分析  39-42
    4.2.1 荷载—滑移曲线  39-40
    4.2.2 应变沿埋长分布曲线  40-42
  4.3 试验数据的结果分析  42-43
    4.3.1 滑移与荷载  42
    4.3.2 粘结—滑移曲线（τ—s）  42-43
  4.4 粘结破坏机理分析  43
    4.4.1 粘结力的组成及作用  43
    4.4.2 粘结破坏机理分析  43
  4.5 粘结强度  43-44
  4.6 基本锚固长度  44-45
  4.7 本章小节  45-46
第五章 粘结力传递原理分析  46-54
  5.1 引言  46
  5.2 钢筋混凝土梁粘结应力分析  46-48
    5.2.1 粘结应力分类  46-47
    5.2.2 粘结力的组成  47
    5.2.3 粘结性能  47-48
  5.3 FRP 筋与混凝土粘结工作原理  48-49
    5.3.1 粘结力的组成及作用  48-49
    5.3.2 粘结破坏机理分析  49
  5.4 FRP 筋的组成和物理力学性能  49-50
    5.4.1 FRP 筋的组成  49
    5.4.2 FRP 筋的物理力学性能  49-50
  5.5 FRP 筋混凝土的粘结强度及影响因素  50-53
    5.5.1 粘结应力与粘结强度  50-51
    5.5.2 影响粘结强度的因素  51-53
  5.6 本章小节  53-54
第六章 锚固长度的计算  54-60
  6.1 基本锚固长度（ldb）  54
  6.2 钢筋与混凝土的锚固长度  54-55
  6.3 增强混凝土结构中FRP 筋的锚固长度  55-57
    6.3.1 锚固长度的计算方法  55
    6.3.2 国外研究现状  55-56
    6.3.3 美国ACI Committee 440 的设计建议  56-57
  6.4 锚固长度的影响因素  57
    6.4.1 顶部筋修正系数  57
    6.4.2 保护层修正系数  57
    6.4.3 其它因素  57
  6.5 弯筋的锚固长度  57-58
  6.6 锚固长度的计算方法与试验结果分析  58-59
  6.7 本章小节  59-60
第七章 粘结滑移本构关系模型  60-65
  7.1 现有粘结滑移关系模型介绍  60-62
  7.2 试验结果与现有模型分析对比  62-64
  7.3 本章小节  64-65
第八章 全文总结  65-66
  8.1 本文主要研究结果  65
  8.2 需要进一步探讨的问题  65-66
参考文献  66-69
致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构
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