gfrp型材-混凝土组合梁受弯性能试验研究及理论分析

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1、密级：公开中图分类号：TU398+.9硕士学位论文GFRP型材-混凝土组合梁受弯性能试验研究及理论分析研究生：李遨导师：黄海林学科：土木工程研究方向：结构工程2018年06月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterExperimentalstudyandtheoreticalanalysisonflexuralbehaviorofGFRP-concretecompositebeamsCandidate：LiAoSupervisorandRank：Dr.HuangHailinGFRP型材-混凝土组合梁受弯性能试验研究及

2、理论分析学位类型学术型学位作者姓名李遨作者学号15010202005学科（专业学位类别)土木工程研究方向（专业领域)结构工程导师姓名及职称黄海林副教授实践导师姓名及职称所在学院土木工程学院论文提交日期2018年6月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要GFRP型材-混凝土组合梁能够充分利用GFRP抗拉能力强和混凝土抗压能力强的特点。由于GFRP与混凝土的界面连接及组合形式对组合梁的受力性能影响较大，为此本文提出将GFRP工字型材的上翼缘埋于混凝土内的GFRP型材-混

4、凝土组合梁，该新型组合梁具有以下显著优点：（1）由于GFRP上翼缘埋于混凝土内，可以有效防止两种材料出现掀起现象；（2）混凝土与GFRP的接触面积增大，可以有效增强其协同变形能力；（3）在承受偶然负弯矩的情况下，GFRP工字型材上翼缘可承担负弯矩引进的拉应力并有效抑制梁顶裂缝的开展。基于此，本文对GFRP型材-混凝土组合梁进行了受弯性能试验研究，研究成果如下：1、进行了8根组合梁试件的受弯性能试验研究，参数包括界面连接情况与GFRP型材厚度。得到了其破坏形态、荷载-跨中挠度曲线、荷载-应变曲线以及荷载-滑移曲线，研究了其破坏机理、变形特征、应变变化

5、及裂缝分布规律，分析了界面连接情况和GFRP型材厚度对组合梁受弯破坏机理及承载力的影响。结果表明：试件破坏形态包括跨中截面受压区混凝土压碎、受压区混凝土压碎同时GFRP型材上翼缘压断、GFRP底部纤维拉裂3种情况；界面喷砂和GFRP型材上翼缘设置螺栓的试件表现出良好的协同工作能力、界面滑移较小；GFRP型材上翼缘开孔和界面未处理的试件协同工作能力较差、界面滑移较大。GFRP型材上翼缘开孔因其孔洞较小，混凝土粗骨料无法进入孔内形成有效的混凝土榫，不能有效传递剪力，反而因为开孔降低试件的刚度和承载力。2、基于试验得到的破坏机理，引入合理的基本假定，提出

6、了不考虑滑移、考虑部分抗剪连接以及完全不考虑界面抗剪三种受弯承载力计算方法，并将计算值与试验值进行了对比，计算值小于试验值，具备一定的安全储备，可供工程设计参考。3、基于试验得到的破坏机理，引入合理的基本假定，提出了不考虑滑移和考虑滑移的GFRP型材-混凝土组合梁挠度计算方法，试验值小于计算值，具备一定的安全储备，可供工程设计参考。关键词：GFRP型材-混凝土组合梁；组合形式；破坏机理；界面滑移；受弯承载力；协同工作能力iiiAbstractGFRPprofiledconcretecompositebeamcanmakefulluseofthech

7、aracteristicsofstrongtensileabilityofGFRPandstrongcompressiveabilityofconcrete.TheinterfaceconnectionbetweenGFRPandconcreteanditscombinedformhavegreatinfluenceonthemechanicalbehaviorofcompositebeam.Thiscombinationhasthefollowingadvantagesoverthetraditionalcombination:（1）Itcanp

8、reventtheconcreteliftfromGFRPI-shapedprofilebecauseoftheupper