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FRP筋呋喃树脂混凝土蠕变性能研究

作　者: 余启明
导　师: 晏石林
学　校: 武汉理工大学
专　业: 固体力学
关键词: 呋喃树脂混凝土玻璃钢(FRP)筋蠕变性能蠕变模型有限元方法
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

玻璃钢(FRP)筋呋喃树脂混凝土是一种强度高、全方位耐腐蚀的新型工程材料,具有十分广泛的应用前景。但是由于树脂混凝土在长期载荷的作用下,在构件发生弹性形变后,应变会随着时间而增大,从而影响混凝土构件的使用寿命,因此蠕变的计算已经成为树脂混凝土结构设计和使用一个不可忽视的问题。本文首先对呋喃树脂混凝土梁和FRP筋加强呋喃树脂混凝土梁的弯曲蠕变特性进行了试验研究与分析,采用四点弯曲试验方法分别得到了梁在不同荷载水平作用下的蠕变曲线,对其粘弹性性质进行了分析,结果表明FRP筋不仅提高了呋喃树脂混凝土梁的初始刚度和强度,而且明显地降低梁的蠕变变形。其次,运用最小二乘法确定蠕变模型参数,分别建立了呋喃树脂混凝土梁和FRP筋加强呋喃树脂混凝土梁的弯曲蠕变幂律模型、Bruger模型和Kelvin-Bruger模型,结果表明幂律模型和Kelvin-Bruger模型能够与实测的结果较好的吻合。文章的最后在试验数据和理论公式相结合的基础上利用有限单元法模拟对呋喃树脂混凝土的蠕变过程进行模拟,可以求出其应力与应变分布以及其长期蠕变结果。为估计材料的长期力学性能提供依据,对FRP筋呋喃树脂混凝土结构设计具有重要的工程实用价值。

全文目录

第一章绪论  7-13
  1.1 混凝土简介  7-8
  1.2 呋喃树脂混凝土简介  8
  1.3 FRP筋简介  8-10
  1.4 课题研究的目的、意义  10-11
  1.5 国内外研究现状分析  11
  1.6 研究目标、研究内容和拟定解决的关键问题  11-13
第二章蠕变机理及蠕变模型  13-23
  2.1 蠕变现象简介  13
  2.2 蠕变的理论和模型  13-23
    2.2.1 两个基本模型  15-18
    2.2.2 三参量固体  18-20
    2.2.3 四参数模型  20-21
    2.2.4 广义 Maxwell和 Kelvin模型  21-23
第三章 FRP呋喃树脂混凝土的蠕变试验  23-36
  3.1 呋喃树脂混凝土梁的制作  23-26
    3.1.1 试验的原材料和配比  23
    3.1.2 试验试样的制作  23-24
    3.1.3 玻璃钢加强筋弹性模量的试验  24-26
  3.2 呋喃树脂混凝土梁常温下蠕变试验  26-32
  3.3 试验结果与分析  32-35
    3.3.1 呋喃树脂混凝土的蠕变特性  32-33
    3.3.2 FRP筋加强呋喃树脂混凝的蠕变特性  33-35
  3.4 结论  35-36
第四章 FRP筋呋喃树脂混凝土模型研究与分析  36-43
  4.1 利用幂指数模型进行分析  36-39
  4.2 利用 Brugers模型和 Kelvin-Bruger模型的研究  39-41
  4.3 小结  41-43
第五章 FRP筋呋喃树脂混凝土及电解槽蠕变性能数值模拟  43-50
  5.1 呋喃树脂混凝土梁的数值模拟分析  43-45
  5.2 FRP筋呋喃树脂混凝土梁的数值模拟分析  45-46
  5.3 FRP筋呋喃树脂混凝土电解槽的数值模拟分析  46-49
  5.4 小结  49-50
第六章总结与展望  50-51
  6.1 全文总结  50
  6.2 展望  50-51
参考文献  51-53
附录:硕士学位期间发表的论文  53-54
致谢  54

FRP筋呋喃树脂混凝土蠕变性能研究

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