基于可靠度的GFRP筋混凝土受弯梁设计方法研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nnhdceh986532
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
FRP筋作为一种新型复合材料具有轻质高强、耐腐蚀等优点,FRP筋混凝土结构能够很好的解决传统钢筋混凝土结构存在的钢筋锈蚀和耐久性不足等问题;但同时由于FRP筋相对较低的弹性模量,FRP筋混凝土结构在正常使用过程中将不可避免的出现裂缝过宽和挠度过大的情况。因此,不仅要对其进行承载力极限状态的研究,更要重视对其在正常使用极限状态下的相关研究。在这一领域的研究和应用国外起步较早,并出台了一些相关规范或设计指南;国内的研究和应用相对滞后,于03年和06年分别颁布了碳纤维加固修复混凝土结构的技术规程和纤维增强复合材料土木工程应用技术规范(征求意见稿)。但无论国外还是国内设计规范,其设计方法都是建立在对相应钢筋混凝土结构规范修订的基础上,虽然充分考虑了强度储备,但却缺乏严谨的理论分析和足够的实验支撑,是否经济也值得商榷;如能辅之以系统的可靠度评估,并在此基础上提出相关设计建议,无疑对于规范的完善将大有裨益。本文对美国最新FRP筋混凝土结构设计规范-ACI440.1R-06在受弯承载极限状态和正常使用极限状态的设计条款分别进行可靠度评估。采用JC法求出了在受弯承载力极限状态下,受拉破坏的平均可靠指标为5.6,受压破坏的平均可靠指标为4.5;在正常使用极限状态下,挠度控制的平均可靠指标为0.75,裂缝宽度控制的平均可靠指标为0.57。同时考察了各设计变量大小值以及荷载效应比、配筋率、计算模式不定性系数、GFRP筋的变异性和限值等参数对不同极限状态下可靠指标的影响;定义了可逆系数并结合截面非线性数值分析方法研究了截面卸载刚度的变化规律,发现在正常使用极限状态下,可逆系数接近于1.0,表明截面力学性能近于完全可逆,且可逆系数随着不同荷载效应比的增大而增大。在受拉破坏4.0,受压破坏3.5的受弯承载力目标可靠度水平下,结合抗力折减系数与可靠指标的关系,本文建议将抗力折减系数调整为0.8;根据ISO2394:1998建议的0-1.5的使用极限状态可靠指标,参照挠度限值与可靠指标的关系图并结合构件自身特点,本文建议将GFRP筋混凝土受弯构件的挠度限值取为l/120;在充分考虑GFRP筋混凝土受弯构件的特点、人们感观可接受度并结合可靠度评估结果的基础上,本文赞同目前0.7mm裂缝宽度的限值水平。
其他文献
地下岩体在巷道开挖前处于平衡状态,巷道一旦开挖,原岩应力失去平衡,应力将重新分布,如岩体的强度不够,围岩将失稳,巷道将受到破坏。因此,有必要对软弱围岩采取支护措施。支
连接作为连接钢结构构件的媒介,其在火灾下的安全性对于保证结构的整体性至关重要;准确地理解和把握连接在火灾下的受力—变形与刚度特征,是进行钢结构整体抗火计算与分析的重要
本论文结合“南京城市地质环境与灾害调查、质量评价与容量研究”课题,进行地质灾害现场调查,重点查明滑坡崩塌等主要灾害类型的分布范围、规模、地质背景条件以及诱发因素,并运
大量地震纪录表明强余震是客观存在的;很多的震害实例,如唐山、墨西哥等地震表明,强余震的发生进一步加剧了主震的破坏效应;而国内外现有的抗震设计规范和地震灾害预测工作,主要考
整体道床是一种新型轨下基础结构形式,具有稳定性好、轨道平顺性高、刚度均匀性好、少维修等优点。随着我国高速铁路和城市地下交通建设的快速发展,无碴轨道整体道床的应用将
软岩硐室是当前煤矿建设中的一个常见的复杂问题,其支护成功与否决定了煤矿的安全与正常生产。要取得这类巷道支护的成功,除了选择合理断面外,选择科学合理的开挖支护形式及
大量研究表明,锚固系统中粘结材料与岩土体之间的界面往往是整个锚固系统中最薄弱的环节。进行该界面力学特性的研究对于更加准确地认识锚固机理,推动锚固理论的发展具有重要的
高边坡变形稳定问题广泛的存在于大型水利枢纽中,为了对高边坡稳定变形进行进一步的分析计算,并对高边坡加固措施进行研究,为水利枢纽建设设计提供重要的基础支持,文章展开了
城市供水系统抗震研究是生命线工程中的重点研究内容,而其中埋地管线是整个供水系统中最为普遍且是最为重要的设备单元。震害表明,埋地管线在地震中破坏严重,影响了整个供水管网
船舶碰撞桥梁的事故频繁发生,造成了船舶与桥梁的损伤,尽管并非每一次船-桥碰撞事故都造成桥毁人亡的重大事故,但是桥梁被撞使大桥结构受到损伤,桥梁使用寿命、安全性及抗震能力都