GFRP筋混凝土中长柱轴压性能研究

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1、硕士研究生学位论文摘要I摘要FRP筋是一种新型材料，具有密度低、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等特点，在酸、碱、氯盐等腐蚀环境以及潮湿环境中都发挥良好特性，这是钢筋难以比拟的，是一种替代钢筋用于混凝土结构中的理想材料，可以从根本上解决混凝土结构的腐蚀问题，提高混凝土结构耐久性。国内外很多学者对FRP筋做了大量试验研究，提出很多有益的结论，但试验主要集中在对FRP筋抗拉性能方面的研究，而对于FRP筋抗压性能方面的研究甚少。因为FRP筋在土木工程领域中发挥的作用越来越大，在混凝土结构中的应用越来越广泛，所以需要系统地研究FRP筋在混凝土结构中的受压性能与工作机理。

2、常用的有GFRP筋、CFRP筋、AFRP筋。本文首先运用有限元分析软件ABAQUS对GFRP筋混凝土中长柱进行有限元模拟分析，开展对GFRP筋混凝土中长柱轴压性能研究，为试验提供参考依据；本试验设计并制作了8根GFRP筋混凝土中长柱，对8根GFRP筋混凝土中长柱进行轴心受压试验，试验中主要考虑了GFRP筋配筋率、长细比等因素对GFRP筋混凝土试件轴心受压性能的影响，并对试验结果进行分析。试验结果表明：在其它条件相同的情况下，长细比为14的试件与长细比为10的试件相比，极限承载力均有不同程度降低，降低范围在2.43%～3.79%之间；配筋率为1.786%

3、的试件与配筋率为0.893%的试件相比，极限荷载均有不同程度提高，提高范围在6.6%～8.6%之间；与GFRP筋混凝土短柱不同，箍筋间距对GFRP筋混凝土中长柱极限荷载影响较小。试验过程中GFRP筋发挥良好的受压性能，并与混凝土整体性能良好，协同抵抗轴压力。另外试件实际承受的极限荷载值要小于理论值，主要原因是在实际试验过程中，由于初始偏心距所引起的附加弯矩对试件产生影响，最终导致试件过早破坏，没能达到理论极限荷载值。关键词：GFRP筋；中长柱；轴心受压；极限荷载；有限元分析II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstrac

4、tFRPbarisanew-typematerial.Itcanbelong-termusedinexecrablesituationssuchasacid,alkali,chlorideandhumidenvironmentduetoitslowdensity,highstrength,corrosionresistance,fatigueresistanceandothercharacteristics,whichdemonstratestheincomparablesuperioritytoreinforcement.Thusithasbecom

5、eanidealsubstitutematerialforsteelusedinthereinforcedconcretestructure,whichcansolvetheproblemofcorrosionfundamentallyandimprovethedurabilityofconcretestructures.ManyscholarsathomeandabroadhavedonealotofexperimentalstudiesonFRPbarsandputforwardalotofusefulconclusions,butmostfocu

6、sonthetensilepropertiesofFRPbarsandlittleontheircompressionperformances.WiththewidespreadapplicationsofFRPbarsinconcretestructures,theirroleplayedinthefieldofcivilengineeringisgrowing,thereforeitisnecessarytostudysystematicallythecompressionperformanceandworkingmechanismofFRPbar

7、sinconcretestructures.FRPbarincludesGFRPbar,CFRPbar,AFRPbarandsoon.Inthispaper,anexperimentontheperformanceofGFRPreinforcedconcretemiddlelongcolumnsunderaxialcompressionwasconductedatfirstbyuseofthefiniteelementanalysissoftwareABAQUStomakeafiniteelementsimulationanalysis,providi

8、ngatheoreticalbasisfortheexperiments.TheneightG