[硕士]CFRP筋体外预应力混凝土简支梁研究

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内容简介

　　[硕士]CFRP筋体外预应力混凝土简支梁研究　　学科专业:桥梁与隧道工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：东南大学　　学位年度：2005　　 碳纤维筋(Carbon Fiher Reinforced Polymers,简称CFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，但其横向抗剪强度低，因此CFRP筋体外预应力混凝土梁不仅具有体外预应力构们的共性，还存在自身的特点，本文通过依托工程—宁淮高速公路倪大大桥，对CFRP筋体外预应力混凝土简支梁进行研究。　　 CFRP筋仅在锚固和转向处与梁体棍凝土进行局部点接触，外荷载作用卜，CFRP筋与棍凝土产生相对滑移:〔1)纵向滑移。这就要求在计算分析中要采月{全梁范围内的变形协调条件，即CFRP筋的变形量与对应位置混凝土的应变和相等:(2)竖向滑移。竖向滑移使得在受力过程中CFRP筋的有效偏心距减小。另外，由于CFRP筋抗剪强度低、无塑性、温度膨胀系数与混凝土存在差异，在计算中要考虑温度影响，结构中要设置专门的转向和锚固装置，防止CFRP筋的局部硬化产生的脆性断裂。　　 整个研究基于全梁变形协调围绕CFRP筋的应力增量计算展开:在开裂前，梁体变形较小，结构处于线弹性阶段，这时的应力增量采用基于梁体变形的线形公式;极限状态下，梁体变形较人，在考虑几何非l线性和材料非线性的基础上，引入应变折减系数和偏心距折减系数建立计算模型。在求得CFRP筋应力增量的基础上，依次推导出梁体受弯承载能力计算公式、使用阶段应力验算公式和梁体变形公式，试验结果表明，本文的计算模型是合理的，计算公式也是能够满足实际工程需要的。最后，对课题依托工程—标准跨径25m的倪大大桥进行了CFRP筋体外预应力混凝且_简支梁的方案设计和计算。　　 本文的研究成果对于类似的FRP无粘结顶应力棍凝土结构具有指导意义。对于FRP材料加固结构也有一定的实际参考价值。

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