cfrp管约束受压区的钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

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1、学校代号10532学号S12011157分类号TU375.1密级公开硕士学位论文CFRP管约束受压区的钢筋混凝土梁受弯性能试验研究学位申请人姓名戴光校培养单位土木工程学院导师姓名及职称黄靓副教授学科专业土木工程研究方向混凝土结构论文提交日期2015年5月27日学校代号：10532学号：S12011157密级：公开湖南大学硕士学位论文CFRP管约束受压区的钢筋混凝土梁受弯性能试验研究学位申请人姓名：戴光校导师姓名及职称：黄靓副教授培养单位：土木工程学院专业名称：结构工程论文提交日期：2015年5月27日论文答辩日期：

2、2015年5月30日答辩委员会主席：沈蒲生教授FlexuralbehaviorofreinforcedconcretebeamswithCFRPtubesconfinedcompressionzonebyDAIGuangxiaoB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduatesch

3、oolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorHUANGLiangMay,2015湖南大学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。除了文中特别加标法引用的内容外，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。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。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本学位论文作

4、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口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。本人授权湖南大学可（＾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，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□。，在年解密后适用本授权书＿＿２．不保密口。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）立＇，作者签名；《日期：於ｒ年月ｒ日＇导师签名：日期：年／月日ｆ扭，［ｉCFRP管约束受压区的钢筋混凝土梁受弯性能试验研

5、究摘要钢筋混凝土梁的延性变形能力对混凝土结构抗震性能有着重要影响，为了保证梁的延性变形能力，我国《建筑抗震设计规范GB50011-2010》对配筋率进行了限制，但实际工程设计中，由于层高限制或荷载过大等原因，设计人员不得不把混凝土梁设计成高配筋率梁或超筋梁。延性可以从结构、构件、截面、材料四个层面来评判，构件的延性与截面和材料的延性密切相关。钢筋混凝土梁的主要材料为混凝土和钢筋，钢筋具有良好的变形能力，因此钢筋混凝土梁的延性变形能力主要由受压区混凝土的延性控制。对混凝土进行侧向约束可以提高混凝土的强度和极限压应变，

6、因此对梁的受压区混凝土进行侧向约束可以提高梁的延性性能。CFRP（CarbonFiberReinforcedPlastic）材料具有轻质、高强、高弹模、耐腐蚀等优点，CFRP约束混凝土在试验中展现出良好的变形能力。在这种背景下，本文提出了一种新型的CFRP管约束受压区的钢筋混凝土梁（以下简称CFRP约束梁），通过9根CFRP约束梁和3根对比梁的四点受弯试验，研究了CFRP约束梁的受弯性能。本文主要包括以下几方面的内容：（1）对本文试验中所使用的材料进行材料力学性能试验，包括CFRP单向拉伸试验，钢筋拉伸试验，C50

7、和C35混凝土配合比设计及其抗压性能试验等，为CFRP约束梁的试验研究与理论分析提供依据。（2）通过四点受弯加载试验，以混凝土强度等级、配筋率、CFRP层数、约束区长度与形状为试验参数，对CFRP约束梁的受弯性能进行试验研究，试验结果显示：对受压区混凝土进行CFRP管约束对钢筋混凝土梁的极限承载力影响不大，但能有效地提高梁的延性；梁的混凝土强度等级越低，或配筋率越高，梁的延性提高幅度也越大；增加CFRP层数对延性的进一步提高效果不明显，但能有效地延缓CFRP管应变的开展；就提高钢筋混凝土梁延性而言，采用矩形CFRP

8、管对受压区混凝土进行约束比圆形CFRP管更有效；CFRP约束区长度大于纯弯段长度时，增大约束区长度对进一步提高梁的受弯性能效果不明显；为了节约CFRP材料，CFRP管的高度可以小于受压区高度。（3）根据材料力学性能试验结果和简化的应力-应变关系，结合已有的CFRP约束混凝土应力-应变模型―Wei模型，采用数值法，对CFRP约束梁进行受弯全过程非线性分析，主要