對體外GFRP筋預(yù)制橋梁面板性能的研究.pdf

1、在過去幾十年中,鋼筋或鋼材腐蝕而導(dǎo)致鋼筋混凝土橋梁面板結(jié)構(gòu)性能退化問題日益突顯。目前,通用的有效方法是采用纖維增強(qiáng)聚合物筋材(GFRP)取代鋼筋。但是現(xiàn)行GFRP筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范致橋梁面板內(nèi)的配筋率為1.5％-2.8%,鋼筋作為配筋材料的配筋率為1.0%-1.7%,前者遠(yuǎn)高于后者。已有研究表明,考慮壓縮薄膜效應(yīng)(拱效應(yīng))影響,橋梁面板內(nèi)實(shí)際所需配筋量要低于現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)要求。由于混凝土澆筑初期顯堿性(PH=13),如果筋材外表樹脂保護(hù)

2、層處理不當(dāng)將有可能導(dǎo)致筋材中的硅元素被破壞,從而破壞GFRP筋材的結(jié)構(gòu)性能。為解決這一問題,本文提出了基于拱效應(yīng)的GFRP筋材外置錨固于支撐梁上的拱形新型結(jié)構(gòu)橋梁面板。
　　為了研究新型面板的結(jié)構(gòu)性能,本文進(jìn)行了Ⅰ系列8組足尺寸面板板帶試驗(yàn)和Ⅱ系列3組1:3縮小尺寸整體面板實(shí)驗(yàn)。Ⅰ系列板帶實(shí)驗(yàn)考慮了側(cè)向約束剛度、混凝土強(qiáng)度和拱厚對板帶結(jié)構(gòu)性能的影響,尤其對板帶拱效應(yīng)和承載力的影響。Ⅱ系列整體面板實(shí)驗(yàn)考慮了支撐梁寬度對結(jié)構(gòu)性能影響,

3、尤其是對整體面板拱效應(yīng)和承載力的影響。本文選用 ABAQUS有限元軟件對所有實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行模擬計(jì)算,在計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較為吻合基礎(chǔ)上進(jìn)行板帶和整體面板有限元模型結(jié)構(gòu)參數(shù)分析。
　　通過對試驗(yàn)結(jié)果的分析得出:側(cè)向約束剛度、混凝土強(qiáng)度和拱厚對板帶實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷墓靶?yīng)和極限承載力有明顯的影響;支撐梁寬度對整體面板的結(jié)果性能,尤其是拱效應(yīng)和極限力有較大影響。通過與傳統(tǒng)的GFRP筋混凝土橋梁面板對比分析,本文提出的新型橋梁面板的結(jié)構(gòu)性能有明顯的