預應力CFRP筋混凝土梁疲勞性能研究.pdf

1、碳纖維塑料筋(CFRP筋)具有耐腐蝕、強度高、彈模小、應力松弛小等特點,在腐蝕問題比較嚴重的場合,用它來代替預應力鋼筋是一個非常理想的選擇.目前,國外已對預應力CFRP筋混凝土結構的靜力性能進行了較多的研究,有些國家已編制出版了有關設計施工規(guī)范或規(guī)程.但對預應力CFRP筋混凝土結構在疲勞荷載下的設計方法,目前各國規(guī)范還都未涉及.而在鐵路橋梁,海洋鉆井平臺等結構中,疲勞荷載是一種非常重要的荷載形式.因此,開展預應力CFRP筋混凝土結構疲勞

2、性能的研究具有十分重要的理論意義與實用價值.本文對預應力CFRP筋混凝土梁的疲勞性能進行了較為深入的試驗研究與理論分析,主要研究工作包括以下五個部分:1)對國內外現(xiàn)有預應力FRP筋混凝土結構疲勞性能的研究成果進行了系統(tǒng)的綜述分析.2)基于預應力CFRP筋混凝土梁在預裂條件下的300萬次疲勞試驗,重點研究了疲勞加載過程中,預應力CFRP筋混凝土梁剛度退化、變形以及應變變化特性,并與預應力鋼絞線混凝土梁進行了對比.3)綜合混凝土疲勞變形理論

3、、疲勞損傷理論以及非線性有限元原理,提出了一種簡便的疲勞全過程分析方法.以大型商用軟件ANSYS為平臺進行二次開發(fā),實現(xiàn)了這一算法.計算結果與試驗值吻合較好.4)進行了預應力CFRP筋混凝土梁在單調荷載下的受力全過程試驗,對其受力過程、破壞模式、抗彎承載力、變形特性以及體外預應力筋的極限應力等進行了研究,并提出了有關設計建議.5)運用ANSYS軟件對預應力CFRP筋混凝土梁在靜力荷載下的受力全過程進行了模擬分析,計算結果與試驗值吻合良好