BFRP筋与钢筋混合配筋混凝土梁抗弯性能研究

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混凝土材料现世以来,随着经济的迅速发展,各种各样的建筑物层出不穷,越来越多的问题也相应暴露了出来。由于混凝土材料的多孔性及钢筋易锈蚀的特点,各个国家每年都在钢筋混凝土结构的锈蚀问题上浪费了很大一笔财力。BFRP材料由于其耐腐蚀的特点,成为一种创新的解决方案。但BFRP筋的弹性模量较小,使得BFRP筋混凝土梁容易出现较大的裂缝和挠度。为了解决钢筋混凝土梁的耐久性问题与BFRP筋混凝土梁正常使用时变形较大的缺点,将它们两混合配筋的方法应运而生。本文对混合配筋混凝土梁的抗弯性能进行了研究。主要研究内容如下:1、破坏模式判别。根据混合配筋混凝土梁的几何变形条件以及各种材料的本构关系可以得到梁的界限配筋率,比较梁混合配筋率与界限配筋率间的大小关系,就可以判断出梁在受到外荷载时会发生哪种破坏模式,为后续工作提供依据;2、理论推导了梁的开裂荷载、抗弯承载力、裂缝宽度和梁的短期刚度的计算方法。将具体试验数据代入验证后可以发现,公式计算结果与试验结果符合较好,能够将推导公式应用于实际工程中;3、延性性能分析。应用传统延性系数法、变形系数法和能量延性系数法对混合配筋混凝土梁的延性性能进行了分析与比较。一般而言,传统延性系数法、变形系数法、能量延性系数法得到的结果依次减小,随着梁混合配筋率的增加,这些系数也会相应增加;4、用ABAQUS模拟了梁的受力变形情况,与试验结果吻合较好。通过模拟可以求出梁的开裂荷载、抗弯承载力和极限挠度,将其结果与试验结果的对比可以证明模拟的正确性。
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