新型GFRP—混凝土組合梁設(shè)計(jì)與理論研究.pdf

1、隨著FRP復(fù)合材料生產(chǎn)工藝的日趨成熟，F(xiàn)RP材料的優(yōu)勢也被越來越多的人認(rèn)可， FRP材料在土木工程領(lǐng)域被廣泛的使用。為了發(fā)揮混凝土抗壓與FRP抗拉的優(yōu)勢，開展FRP與混凝土的組合結(jié)構(gòu)研究。本文提出了一種新型的GFRP型材與混凝土組合梁，該種組合梁上部采用GFRP柵格，中間設(shè)立GFRP隔板防止混凝土流到下部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)采用GFRP箱型結(jié)構(gòu)，在箱梁中放入泡沫填充，GFRP型材與混凝土之間通過抗剪連接件和粘砂接觸使兩種材料能夠協(xié)同工作。這種

2、組合結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢，同時(shí)具有較高的經(jīng)濟(jì)性，此外，在施工時(shí)，GFRP型材能作為永久模板使用，能夠加快施工進(jìn)度。
　　本文對(duì)GFRP型材與混凝土組合梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論計(jì)算和數(shù)值分析，得出了一些有益結(jié)論，主要研究成果有：
　　查閱大量FRP相關(guān)文獻(xiàn)，通過總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)，提出一種新型GFRP型材與混凝土組合梁結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能使混凝土和GFRP兩種材料的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，同時(shí)具有良好的經(jīng)濟(jì)性。本文對(duì)這種組合梁的彈性受力情況

3、和塑性受力情況進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析，建立了組合梁的彈性抗彎承載力公式和極限抗彎承載力公式。同時(shí)通過基本力學(xué)公式建立了剪應(yīng)力和沿連接界面方向的軸向力的計(jì)算公式，并以對(duì)稱荷載為例，推導(dǎo)了連接界面的剪應(yīng)力和軸向力計(jì)算公式。然后通過對(duì)三種破壞模式下的截面參數(shù)進(jìn)行分析，得出在進(jìn)行截面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使中和軸的位置在腹板混凝土底部，此時(shí)GFRP型材能得到充分利用，且結(jié)構(gòu)具有較高的承載力。最后從理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬兩個(gè)方面對(duì)組合梁進(jìn)行受彎全過程分析，得到組合