碱作用下GFRP管混凝土短柱力学性能退化试验研究
发布时间：2021-09-03 02:29
GFRP材料作为一种新型材料,具有质轻高强、耐腐蚀性能好等优点,其应用和研究已成为国内外土木工程界的热点。碱作用下GFRP管混凝土短柱力学性能退化规律关系到结构的安全性能及正常使用,是GFRP管混凝土短柱设计计算及工程应用的关键。通过对尺寸为高300mm、内径100mm、壁厚3mm的GFRP管混凝土短柱的核心混凝土缺陷检测、极限承载力和应变变化规律分析,研究碱环境中不同腐蚀状态和不同腐蚀周期共同作用下GFRP管混凝土短柱力学性能退化规律,得到如下结论:碱环境对GFRP管混凝土短柱具有很强的腐蚀作用,随着腐蚀周期的增长,两种状态下GFRP管混凝土短柱极限承载力与极限应变值逐渐减小;在相同腐蚀周期下,静止状态下GFRP管混凝土短柱腐蚀比干湿循环状态下腐蚀要严重,试件极限承载力低于干湿循环状态下试件极限承载力,同时试件轴向、环向极限应变平均值低于干湿循环状态下试件轴向、环向极限应变平均值;静止状态下腐蚀对试件核心混凝土内部影响较大,产生的缺陷较严重。
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
武汉科技大学硕士学位论文10图2.1核心混凝土受力示意图此时GFRP管轴向受到压力作用，环向受到拉力作用，处于一种双向受力状态，如图2.2所示。在GFRP管中环向拉应力和轴向压应力比径向压应力大的多，故在分析时径向压应力可忽略不计。因为GFRP管为各向异性线弹性材料，可得到其应力和应变关系式为：(1)hhhaahaahhE（2-2）式中，、、分别为GFRP管环向的应变、应力和弹性模量；为GFRP管轴向应变；、分别为GFRP管的轴向泊松比与环向泊松比。图2.2GFRP管受力示意图由变形协调条件可得GFRP管的环向应变与核心混凝土的径向应变两者相等,再利用力的平衡条件式（2-3）和轴向变形协调条件关系式（2-4），可求的GFRP管的环向约束应力，见式（2-5）：
武汉科技大学硕士学位论文10图2.1核心混凝土受力示意图此时GFRP管轴向受到压力作用，环向受到拉力作用，处于一种双向受力状态，如图2.2所示。在GFRP管中环向拉应力和轴向压应力比径向压应力大的多，故在分析时径向压应力可忽略不计。因为GFRP管为各向异性线弹性材料，可得到其应力和应变关系式为：(1)hhhaahaahhE（2-2）式中，、、分别为GFRP管环向的应变、应力和弹性模量；为GFRP管轴向应变；、分别为GFRP管的轴向泊松比与环向泊松比。图2.2GFRP管受力示意图由变形协调条件可得GFRP管的环向应变与核心混凝土的径向应变两者相等,再利用力的平衡条件式（2-3）和轴向变形协调条件关系式（2-4），可求的GFRP管的环向约束应力，见式（2-5）：
【参考文献】：
期刊论文
[1]内置GFRP管钢管混凝土短柱轴压力学分析[J]. 石起振,王来贵,吕学涛,巩玉发. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2018(03)
[2]腐蚀环境下混凝土结构的力学性能研究现状与展望[J]. 曹琛. 结构工程师. 2017(05)
[3]预应力CFRP布加固负载混凝土柱轴心受压性能研究[J]. 程东辉,杨燕红. 建筑科学与工程学报. 2017(04)
[4]浸泡环境下GFRP管混凝土短柱轴压承载力的理论分析和试验研究[J]. 张慧娟,单鲁阳,章雪峰. 建筑结构. 2017(S1)
[5]腐蚀钢筋混凝土结构研究现状及展望[J]. 薛斌,孙启荣,王辰宇,朱保印. 能源与环保. 2017(04)
[6]GFRP管混凝土轴压短柱承载力研究[J]. 宋志刚,樊成,宋力. 水利与建筑工程学报. 2017(02)
[7]中空率对中空GFRP管钢筋混凝土柱性能影响[J]. 于洋,陈思同,管海伟,张云峰,赵德望. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(04)
[8]内置钢骨GFRP管混凝土中长柱偏压承载力试验研究[J]. 张海霞,裴家威,孙云杰. 建筑结构学报. 2015(S1)
[9]GFRP管混凝土短柱酸碱腐蚀的试验研究[J]. 唐国允,单鲁阳. 浙江建筑. 2015(06)
[10]GFRP管外包GFRP筋混凝土梁工作性能试验研究[J]. 杨健彬,周日瑜,郑愚. 东莞理工学院学报. 2015(03)
硕士论文
[1]干湿交替与浸泡环境下GFRP管混凝土柱耐久性试验研究[D]. 吕珍莹.浙江工业大学 2015
[2]低周反复荷载下FRP管混凝土柱滞回性能分析[D]. 刘寿康.东北石油大学 2013
[3]GFRP套管钢筋混凝土柱轴压力学性能研究[D]. 崔文涛.大连理工大学 2007
[4]FRP管约束混凝土轴压性能研究[D]. 鲁国昌.清华大学 2005
本文编号：3380219
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
武汉科技大学硕士学位论文10图2.1核心混凝土受力示意图此时GFRP管轴向受到压力作用，环向受到拉力作用，处于一种双向受力状态，如图2.2所示。在GFRP管中环向拉应力和轴向压应力比径向压应力大的多，故在分析时径向压应力可忽略不计。因为GFRP管为各向异性线弹性材料，可得到其应力和应变关系式为：(1)hhhaahaahhE（2-2）式中，、、分别为GFRP管环向的应变、应力和弹性模量；为GFRP管轴向应变；、分别为GFRP管的轴向泊松比与环向泊松比。图2.2GFRP管受力示意图由变形协调条件可得GFRP管的环向应变与核心混凝土的径向应变两者相等,再利用力的平衡条件式（2-3）和轴向变形协调条件关系式（2-4），可求的GFRP管的环向约束应力，见式（2-5）：
武汉科技大学硕士学位论文10图2.1核心混凝土受力示意图此时GFRP管轴向受到压力作用，环向受到拉力作用，处于一种双向受力状态，如图2.2所示。在GFRP管中环向拉应力和轴向压应力比径向压应力大的多，故在分析时径向压应力可忽略不计。因为GFRP管为各向异性线弹性材料，可得到其应力和应变关系式为：(1)hhhaahaahhE（2-2）式中，、、分别为GFRP管环向的应变、应力和弹性模量；为GFRP管轴向应变；、分别为GFRP管的轴向泊松比与环向泊松比。图2.2GFRP管受力示意图由变形协调条件可得GFRP管的环向应变与核心混凝土的径向应变两者相等,再利用力的平衡条件式（2-3）和轴向变形协调条件关系式（2-4），可求的GFRP管的环向约束应力，见式（2-5）：
【参考文献】：
期刊论文
[1]内置GFRP管钢管混凝土短柱轴压力学分析[J]. 石起振,王来贵,吕学涛,巩玉发. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2018(03)
[2]腐蚀环境下混凝土结构的力学性能研究现状与展望[J]. 曹琛. 结构工程师. 2017(05)
[3]预应力CFRP布加固负载混凝土柱轴心受压性能研究[J]. 程东辉,杨燕红. 建筑科学与工程学报. 2017(04)
[4]浸泡环境下GFRP管混凝土短柱轴压承载力的理论分析和试验研究[J]. 张慧娟,单鲁阳,章雪峰. 建筑结构. 2017(S1)
[5]腐蚀钢筋混凝土结构研究现状及展望[J]. 薛斌,孙启荣,王辰宇,朱保印. 能源与环保. 2017(04)
[6]GFRP管混凝土轴压短柱承载力研究[J]. 宋志刚,樊成,宋力. 水利与建筑工程学报. 2017(02)
[7]中空率对中空GFRP管钢筋混凝土柱性能影响[J]. 于洋,陈思同,管海伟,张云峰,赵德望. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2016(04)
[8]内置钢骨GFRP管混凝土中长柱偏压承载力试验研究[J]. 张海霞,裴家威,孙云杰. 建筑结构学报. 2015(S1)
[9]GFRP管混凝土短柱酸碱腐蚀的试验研究[J]. 唐国允,单鲁阳. 浙江建筑. 2015(06)
[10]GFRP管外包GFRP筋混凝土梁工作性能试验研究[J]. 杨健彬,周日瑜,郑愚. 东莞理工学院学报. 2015(03)
硕士论文
[1]干湿交替与浸泡环境下GFRP管混凝土柱耐久性试验研究[D]. 吕珍莹.浙江工业大学 2015
[2]低周反复荷载下FRP管混凝土柱滞回性能分析[D]. 刘寿康.东北石油大学 2013
[3]GFRP套管钢筋混凝土柱轴压力学性能研究[D]. 崔文涛.大连理工大学 2007
[4]FRP管约束混凝土轴压性能研究[D]. 鲁国昌.清华大学 2005
本文编号：3380219
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