基于ACI和ISIS設計指南的FRP配筋混凝土構件可靠度評估.pdf

1、FRP(Fiber Reinforced Plastic)以其優(yōu)良的力學性能表現(xiàn)被認為是混凝土結構中鋼材的一種可能替代材料，正被越來越廣泛地應用于橋梁、民用建筑、海洋和近海以及地下工程結構中。從上世紀80年代到目前為止，許多國家和地區(qū)都出了相應的FRP混凝土結構的設計指南。這些規(guī)范或指南中關于 FRP的抗力折減系數(shù)和材料折減系數(shù)多數(shù)建立在對混凝土結構設計規(guī)范修正的基礎上，而這一做法往往缺乏足夠的相關實驗數(shù)據(jù)和嚴謹?shù)睦碚摲治?。所以，伴隨著

2、這些指南的誕生和修改，建立系統(tǒng)的、合理的基于概率的FRP配筋混凝土構件設計理論框架體系的要求變得越來越迫切。
　　本文通過Monte Carlol-JC聯(lián)合方法既解決了Monte Carlo效率低，又解決了JC法因為要求收斂條件苛刻而導致不收斂的問題。通過編制 Monte-JC法程序，對美國和加拿大的FRP棒材配筋混凝土構件及 CFRP片材加固規(guī)范ACI440.1R-03、ACI440.2R-02、ISIS no.03、ISIS

3、no.04中抗彎設計進行可靠度分析?？疾炝丝沽?shù)、荷載效應比、折減系數(shù)對可靠度指標的影響，得出如下一些結論：
　　對于 FRP棒材配筋混凝土梁，如按照 ACI440.1R-03設計，對同一的破壞模式下，可靠度指標不因配筋率的變化而變化；按ISIS no.03設計，混凝土被壓碎模式，可靠度指標也不會隨配筋率的變化而變化；無論按那個規(guī)范設計，混凝土破壞模式下，可靠度指標隨梁寬、梁高、梁的有效高度的增大而增大，隨著混凝土強度、荷載效應

4、比值的增大而減小，而且除了荷載效應比，混凝土強度就是影響可靠度指標的最主要的因素；FRP被拉斷模式下，可靠度指標隨各個因素的波動不大。
　　對于FRP片材加固混凝土梁，無論是按照ACI進行設計，還是按照ISIS進行設計，混凝土強度、FRP的種類以及FRP的配筋率均是構件截面抗力均值和方差以及可靠度最主要的三大影響因素。此外，如果按ISIS no.04進行設計，在以混凝土被壓碎這種期望破壞模式下，F(xiàn)RP材料折減系數(shù)變化對可靠度的影響