HFRP筋的混雜效應(yīng)分析及其混凝土梁的延性研究.pdf

1、HFRP(Hybrid Fiber Reinforced Plastics)筋是由兩種或兩種以上的連續(xù)增強纖維通過協(xié)調(diào)匹配,取長補短,產(chǎn)生協(xié)同混雜效應(yīng)而制成的一種新型復(fù)合材料筋。它不僅具有單一纖維增強塑料筋的比強度高、抗疲勞性好、耐腐蝕性能好、耐電磁以及可設(shè)計性強等獨特的優(yōu)點,而且還具有單一FRP筋所不能比的“延性”性能,另外又可降低成本,因此被譽為21世紀纖維增強材料的主導(dǎo)方向。由于HFRP筋具有類似鋼筋的“偽屈服”階段,將HFRP筋

2、作為加強筋應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)中制成的HFRP筋混凝土,其力學(xué)性能與單一FRP筋混凝土有較大的差異,故需對其進行深入研究。
　　 本文在對HFRP筋力學(xué)性能和HFRP筋混凝土梁受彎性能實驗研究的基礎(chǔ)上,通過對混凝土梁受彎試驗進行全過程非線性分析,驗證了HFRP筋混凝土梁撓度的預(yù)測模型,并運用截面曲率系數(shù)和截面位移系數(shù)兩個指標來表征HFRP筋混凝土梁延性性能。主要研究內(nèi)容和成果有:
　　 1.HFRP筋的力學(xué)性能研究
　

3、　 對不同混雜比的碳/玻HFRP筋彈性模量、抗拉強度和延伸率等力學(xué)性能試驗方法進行了研究,并對其拉伸試驗結(jié)果進行了統(tǒng)計分析,繪制了不同混雜比下HFRP筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線。根據(jù)混雜定律,提出了用于HFRP筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的力學(xué)性能指標。
　　 2.HFRP筋混凝土梁受彎性能有限元模擬
　　 運用ANSYS大型有限元軟件對三種混雜比的碳/玻HFRP筋混凝土梁的受彎性能試驗進行全過程非線性分析,對建模方法、單元選取以及材

4、料本構(gòu)關(guān)系、模擬全過程進行了詳細的介紹。
　　 3.ANSYS有限元計算結(jié)果研究與分析
　　 通過對ANSYS有限元計算結(jié)果進行分析,驗證了ANSYS有限元模型的可靠性,并利用該模分析了混雜比、混凝土強度及配筋率對HFRP筋混凝土梁撓度的影響。并驗證了預(yù)測HFRP筋混凝士梁有效慣性矩計算方法的正確性。
　　 4.HFRP筋混凝土梁的延性研究
　　 運用截面的曲率系數(shù)和位移系數(shù)這兩種延性指標來表征HFRP筋