CFRP預應力筋RPC梁的抗疲勞性能研究.pdf

1、高級復合材料CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer/plastics-碳纖維增強聚合物/塑料)和超高性能混凝土RPC(Reactive Powder Concrete-活性粉末混凝土)都具有高強度和良好的耐久性能，屬于超高性能材料，這兩種材料組合起來形成CFRP預應力筋RPC梁，將極大減輕結構自重，提高結構的耐久性能，具有良好的工程應用前景。目前，國內外的試驗研究大多限于CFRP預應力筋RPC梁的靜力性

2、能，對于CFRP預應力筋梁的疲勞試驗也僅限于CFRP預應力筋普通混凝土梁。本文結合國家自然基金資助項目“配置碳纖維(CFR-P)預應力筋超高性能混凝土梁的受力性能”的完成，通過對6根CFRP預應力筋RPC梁進行了靜力和等幅疲勞試驗，研究了RPC鋼纖維含量，荷載水平，受力特征等參數(shù)對這種梁抗疲勞性能的影響，主要完成了以下工作： (1)介紹了本項課題的選題背景，綜述了國內外的相關研究進展和基本結論，并提出了本文的研究工作。

3、(2)完成了CFRP筋和RPC材料的材性試驗，得到了CFRP筋和RPC的強度及應力-應變曲線。 (3)分別對兩組CFRP筋RPC梁進行了靜力和疲勞試驗。研究的參數(shù)主要有RPC中鋼纖維含量、荷載水平、受力特征等。根據(jù)試驗結果對試驗梁在疲勞荷載作用下的剛度變化、最大應變、殘余應變及裂縫發(fā)展等進行了較詳細的分析和討論。 (4)在試驗的基礎上，結合混凝土的疲勞變形理論、疲勞損傷理論及非線性分析原理，提出了計算CFRP預應力筋RP

4、C梁正截面抗彎疲勞全過程的分析方法。方法中考慮了組成材料不同損傷機制造成的應力重分布，通過分段線性分析實現(xiàn)了混凝土構件的非線性損傷過程模擬。并對梁的抗彎疲勞壽命進行了預測，計算結果與試驗值吻合較好。 (5)對CFRP筋RPC梁的開裂彎矩計算公式進行了推導，公式中考慮了正截面疲勞開裂機理和靜力開裂彎矩的差異，引入了影響結構疲勞開裂的兩個參數(shù)：混凝土抗拉疲勞的折減系數(shù)及預應力筋在疲勞荷載作用下有效預應力值的折減系數(shù)。另外，本文對試件