活性粉末混凝土中筋材搭接性能的试验研究

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1、学校代号10532学号S150100036分类号TU375密级公开硕士学位论文活性粉末混凝土中筋材搭接性能的试验研究学位申请人姓名陈潇培养单位土木工程学院导师姓名及职称方志教授学科专业土木工程研究方向混凝土结构基本理论论文提交日期2018年5月31日学校代号：10532学号：S150100036密级：公开湖南大学硕士学位论文活性粉末混凝土中筋材搭接性能的试验研究（国家重点研发计划项目课题2017YFC0703008）学位申请人姓名：陈潇导师姓名及职称：方志教授培养单位：土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2018年5月31日论文答辩

2、日期：2018年6月3日答辩委员会主席：汪梦甫教授Experimentalstudyontheperformanceoflap-splicedreinforcementinReactivePowderConcretebyCHENXiaoB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHuna

3、nUniversitySupervisorProfessorFANGZhiMay,2018活性粉末混凝土中筋材搭接性能的试验研究摘要基于活性粉末混凝土（ReactivePowderConcrete，简称RPC）和碳纤维增强复合材料（CarbonFiberReinfocedPlastics/Polymers，简称CFRP）形成的高性能配筋混凝土结构，可以解决普通钢筋混凝土结构自重大、抗裂性差和耐久性较差及钢筋易锈蚀等缺点。配筋混凝土结构中，筋材的接长不可避免，采用搭接连接最为简便。对于钢筋和CFRP筋的搭接性能，目前的研究大多集中在普通混凝土

4、中，而对于RPC中钢筋或CFRP筋的搭接性能鲜有研究，限制了RPC和CFRP这两种高性能材料的推广与应用。基于此，本文在国家重点研发计划项目课题“纤维增强复合材料新型结构应用关键技术集成与示范”（编号：2017YFC0703008）资助下，对RPC中带肋钢筋中CFRP筋的搭接性能分别进行了研究，主要内容如下：（1）以搭接长度、RPC强度、搭接钢筋净距和配箍率为试验参数，对39个RPC中钢筋搭接连接试件进行了对拉试验，获得了各试验参数对RPC中带肋钢筋搭接连接性能的影响规律。结果表明：对拉荷载作用下，RPC中带肋钢筋搭接连接分别出现钢筋拔出和

5、拉断两种破坏模式；对于钢筋拔出破坏的试件，搭接区域的搭接强度随搭接长度增大而略有减小、随RPC强度和配箍率的增大而增大；相较于钢筋净距为20mm的非接触搭接试件，接触搭接试件的搭接强度约减小5%。根据试验结果拟合得到了RPC中带肋钢筋搭接强度及临界搭接长度的计算公式，并以本文及其他研究者的试验结果验证了所提公式的适用性，可据此确定带肋钢筋在RPC中的临界搭接长度，为实际工程设计提供依据。（2）以搭接长度、RPC强度和配箍率为试验参数，对27个RPC中CFRP筋搭接连接试件进行了对拉试验，获得了各试验参数对RPC中CFRP筋搭接连接性能的影响

6、规律。结果表明：对拉荷载作用下，RPC中CFRP筋搭接连接分别出现CFRP筋拔出和拉断两种破坏模式；对于CFRP筋拔出破坏的试件，搭接区域的搭接强度随搭接长度增大而略有减小、随配箍率的增大而略有增大，RPC强度对RPC中CFRP筋的搭接强度没有明显影响。根据试验结果拟合得到了RPC中带肋钢筋搭接强度及临界搭接长度的计算公式，并以本文的试验结果验证了所提公式的适用性，可据此确定CFRP筋在RPC中的临界搭接长度，为实际工程设计提供依据。（3）根据试验所得RPC中带肋钢筋和CFRP筋搭接应力-滑移曲线，建立基于自适应网络模糊推理系统（Adapt

7、iveNetwork-basedFuzzyInferenceSystem，简称ANFIS）的RPC中带肋钢筋和CFRP筋搭接应力-滑移曲线的预测模型，并根据所得模型预测各参数下RPC中带肋钢筋和CFRP筋搭接应力-滑移曲线，并分II硕士学位论文析各参数对搭接性能的影响。结果表明：RPC中带肋钢筋的搭接强度随RPC强度、配箍率的增加而增加，随搭接长度的增加而降低；RPC中CFRP筋的搭接强度随配箍率的增加而增加，随搭接长度的增加而降低。关键词：活性粉末混凝土；带肋钢筋；碳纤维增强复合材料；搭接性能；搭接强度；临界搭接长度；试验研究；自适应网络

8、模糊推理系统III活性粉末混凝土中筋材搭接性能的试验研究AbstractHigh-performancereinforcedconcretestructuresformedofR