frp型材-混凝土組合梁受剪性能與工藝改進的試驗和理論研究

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1、隸。軔女·嚶碩士學位論文萬方數(shù)據(jù)FRP型材一混凝土組合梁受剪性能與工藝改進的試驗和理論研究本論文獲國家自然科學基金項目(51008086)資助。萬方數(shù)據(jù)ShearBehaviorofFRP——concreteHybridBeamsandProce：Improvement：ExperimentalandanrocesslmOrovement：ExDeanTheoreticalStudyAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheDegreeofMasterofEngineeringBYZouXingxingSupervisedbyAsso

2、ciateProfessorWangJingquanCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityNanjing，ER．ChinaMay2014萬方數(shù)據(jù)東南大學學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他入已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得東南大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：芻暈乾塾日期：l2ol牛．6．弓東南大學

3、學位論文使用授權聲明東南大學、中國科學技術信息研究所、國家圖書館有權保留本人所送交學位論文的復印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查闋和借閱，可以公布(包括以電子信息形式刊登)論文的全部內(nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布(包括以電子信息形式刊登)授權東南大學研究生院辦理。～虢華黜名：逝日萬方數(shù)據(jù)摘要FRP型材．混凝土組合梁受剪性能與工藝改進的試驗和理論研究碩士生：鄒星星導師：王景全副研究員FlIP型材-混凝土組合梁將FI沖材料用作主承力構件，可充分發(fā)揮FRP復合材料的高抗拉

4、強度。界面縱向抗剪和FRP腹板抗剪失效是國內(nèi)外大量試驗中最常出現(xiàn)的兩種破壞模式，這也成為FRP型材．混凝土組合梁設計的主要控制因素。本文針對性地提出了界面和腹板抗剪性能提高的改進工藝，并進行了32個基本材性試件、9個推出試件、20個直剪試件、4個二次復合FRP型材梁以及8個大尺寸FRP型材．混凝土組合梁的模型試驗研究。試驗研究揭示了FRP型材．混凝土組合梁受力和變形的一些規(guī)律，并提出了相應計算方法，為這一新型結構形式工程應用提供了一定的依據(jù)。論文主要研究內(nèi)容摘要如下：(1)組合梁界面剪力連接的工藝改進與抗剪試驗研究鑒于FRP型材抗剪與局部抗壓強度低，且不具可焊性，故不宜直接采用

5、栓釘?shù)刃问竭B接件，本文對穿孔FRP連接件(PouchedFRPConnector，簡稱PFC)進行了改進，另外還設計了1種新型界面連接方式：正交穿孔FRP型材連接件(OrthogonalPouchedFRPConnector，簡稱0PFC)，以增強界面抗滑移和抗掀起能力并提高組合梁整體性。進行了2個高強螺栓、3個改進的PFC、4個OPFC連接件的靜力推出對比試驗。試驗結果表明破壞的機理有兩種：螺栓孔洞對FRP纖維的截斷使得破壞發(fā)生在孔洞連線上，PFC和OPFC與主梁，連接的小螺栓易剪切破壞。PFC和OPFC承載能力為高強螺栓60％時，其抗滑移剛度可達高強螺栓近10倍。建立了FR

6、P型材．混凝土組合梁剪力連接件承載力計算公式，并對9個推出試件進行計算，計算結果與試驗結果吻合較好?；谠囼灥暮奢d．滑移曲線，給}H-r連接件和螺栓的抗滑移剛度建議取值。(2)提高FlIP型材梁腹板抗剪性能的改進工藝與試驗研究拉擠成型FRP型材腹板纖維鋪設的單向性致使其縱向抗剪承載能力普遍極低，為改善這一缺點，提出了一種基于拉擠工藝的FRP型材二次成型技術，即在FRP型材腹板問附加手糊經(jīng)緯向編織纖維布增強夾層，形成二次成型FRP型材梁。進行了12個拉擠構件和8個二次成型試件的直剪對比試驗。試驗結果表明：拉擠FRP為脆性的直剪破壞，二次成型FRP中新增夾層和原拉擠部分共同工作，使

7、得剪切應力能夠萬方數(shù)據(jù)摘要重分布，二次復合FRP型材承載力達到了拉擠FRP的1．5倍，變形能力達到了2．8倍。基于層合板理論，將各向異性的層合板轉化為等效的正交異性材料，提出了二次成型工字形FRP型材的腹板剛度的計算方法，并對8個二次成型試件進行了計算，計算結果與試驗結果吻合較好。根據(jù)復合材料的最小切應變失效準則，建立了二次成型FRP型材梁承載能力計算公式，計算結果與實測結果吻合較好。結合二次成型腹板剪切破壞與變形特點，對其安全儲備指標進行了探討，對兩類FRP型材的安全儲備指標進行了計算，結