基于ACI和ISIS設(shè)計(jì)指南的FRP配筋混凝土構(gòu)件可靠度評(píng)估.pdf

1、FRP(Fiber Reinforced Plastic)以其優(yōu)良的力學(xué)性能表現(xiàn)被認(rèn)為是混凝土結(jié)構(gòu)中鋼材的一種可能替代材料，正被越來越廣泛地應(yīng)用于橋梁、民用建筑、海洋和近海以及地下工程結(jié)構(gòu)中。從上世紀(jì)80年代到目前為止，許多國(guó)家和地區(qū)都出了相應(yīng)的FRP混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)指南。這些規(guī)范或指南中關(guān)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(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范修正的基礎(chǔ)上，而這一做法往往缺乏足夠的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?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(gòu)件設(shè)計(jì)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?yàn)橐笫諗織l件苛刻而導(dǎo)致不收斂的問題。通過編制 Monte-JC法程序，對(duì)美國(guó)和加拿大的FRP棒材配筋混凝土構(gòu)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(shè)計(jì)進(jìn)行可靠度分析?？疾炝丝沽?shù)、荷載效應(yīng)比、折減系數(shù)對(duì)可靠度指標(biāo)的影響，得出如下一些結(jié)論：
　　對(duì)于 FRP棒材配筋混凝土梁，如按照 ACI440.1R-03設(shè)計(jì)，對(duì)同一的破壞模式下，可靠度指標(biāo)不因配筋率的變化而變化；按ISIS no.03設(shè)計(jì)，混凝土被壓碎模式，可靠度指標(biāo)也不會(huì)隨配筋率的變化而變化；無論按那個(gè)規(guī)范設(shè)計(jì)，混凝土破壞模式下，可靠度指標(biāo)隨梁寬、梁高、梁的有效高度的增大而增大，隨著混凝土強(qiáng)度、荷載效應(yīng)

4、比值的增大而減小，而且除了荷載效應(yīng)比，混凝土強(qiáng)度就是影響可靠度指標(biāo)的最主要的因素；FRP被拉斷模式下，可靠度指標(biāo)隨各個(gè)因素的波動(dòng)不大。
　　對(duì)于FRP片材加固混凝土梁，無論是按照ACI進(jìn)行設(shè)計(jì)，還是按照ISIS進(jìn)行設(shè)計(jì)，混凝土強(qiáng)度、FRP的種類以及FRP的配筋率均是構(gòu)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(jìn)行設(shè)計(jì)，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(duì)可靠度的影響