cfrp-pcps复合筋混凝土偏压柱受力性能试验及理论研究

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1、硕士学位论文CFRP-PCPs复合筋混凝土偏压柱受力性能试验及理论研究钟卿瑜指导老师张鹏教授专业名称土木工程学科门类工学论文提交日期2015年6月10日分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目CFRP-PCPs复合筋混凝土偏压柱受力性能试验及理论研究英文题目ExperimentalandtheoreticalresearchonmechanicalbehaviorsofCFRP-PCPscompositereinforcedconcreteeccentriccompressioncolumns姓名钟卿瑜专业名称土木工程学科门类工学指导老师张鹏教授论文提交日期2015

2、.6.10论文答辩日期2015.5.31答辩委员会主席黄任常教授论文评阅人张喜德教授彭修宁教授邓朗妮教授广西科技大学硕士学位论文摘要摘要CFRP-PCPs复合筋(carbonfiberreinforcedpolymerprestressedconcreteprisms)是由碳纤维筋(carbonfiberreinforcedplastics)和超高性能混凝土(ultra-highperformanceconcrete)制成，采用先张法对碳纤维筋施加预应力后，用超高性能混凝土以CFRP筋为中心浇筑成小截面的预应力复合材料棱柱体。复合筋混凝土构件能有效克服钢筋锈蚀的缺陷并提高构件的承

3、载力；同时作为复合材料构件，复合筋集两种组成材料的优势性能于一身，复合筋混凝土结构的挠度和裂缝宽度比CFRP筋混凝土结构的挠度和裂缝宽度要小。由此可知，复合筋在土木工程应用中具有较好的前景。复合筋构件的组成与碳纤维塑料筋或普通钢筋不同，因而复合筋混凝土梁、柱在受力分析、承载力计算、挠度、裂缝及复合筋混凝土的粘结性能上也一定与普通钢筋混凝土或碳纤维筋混凝土构件不同。在本课题组关于复合筋混凝土简支梁、连续梁受力性能的实验与理论研究已得成果的基础上，为了促进复合筋在混凝土结构中的广泛应用，对复合筋混凝土柱受力性能的理论研究工作就尤为必要。本文主要的研究工作如下：（1）完成了6根复合筋混

4、凝土梁式试验。通过试验，详述了各试件的破坏现象，绘制并初步探讨了梁式试件荷载与CFRP筋应变关系、梁式试件荷载与混凝土应变关系和荷载与挠度关系曲线；对复合筋与混凝土之间的粘结性能进行了较为系统的理论分析，具体包括：复合筋与混凝土之间粘结应力的求解、复合筋混凝土构件粘结性能影响因素的探讨及复合筋混凝土构件的粘结应力-滑移曲线，并对比试验结果验证了计算理论的准确性。（2）进行了17根复合筋混凝土偏心受压柱的受力性能试验，试验中主要考察普通钢筋配筋率、CFRP-PCPs复合筋截面尺寸、复合筋预应力水平、偏心距和长细比对CFRP-PCPs复合筋混凝土偏压柱正截面的受力特点和破坏性形式的影

5、响。通过试验结果，归纳了各试验柱的受力情况，简单分析了试验所测得的极限承载力与复合筋偏压柱复合筋中的CFRP筋应变、极限承载力与复合筋偏压柱侧向变形等各参数之间的关系。考虑不同影响因素对复合筋混凝土偏心受压柱关于承载能力计算进行了理论分析，具体包括：复合筋混凝土偏压柱的破坏特征、试验柱的极限承载力分析及复合筋混凝土偏压柱的二阶效应分析，并对比试验结果验证了计算理论的准确性。关键词：CFRP-PCPs复合筋；偏压柱；试验研究；粘结滑移；二阶效应1广西科技大学硕士学位论文AbstractAbstractInordertosolvethecorrosionprobleminthepro

6、cessofusingreinforcedconcretestructure,replacingsteelbarswithfibertendonswasaeffectiveway.Carbonfiberreinforcedpolymerprestressedconcreteprismswasaprestressedcompositewhichproposedbyourresearchgroup,madebycarbonfiberreinforcedplasticsandultra-highperformanceconcrete,prestressedcarbonfiberrein

7、forcedplasticswithpretensioningmethod.Prestressedcompositescomponenteffectivelyovercamethedefectsofsteelcorrosion,whichimprovedthebearingcapacityofit.Atthesametimeasthecompositecomponents,compositereinforcementcombinedandplayedtheadvantageoft