玄武岩筋无机聚合物混凝土梁正截面受弯性能试验研究
本文选题:玄武岩筋 切入点:无机聚合物混凝土 出处:《武汉理工大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀问题引起结构耐久性降低和结构破坏已经成为一个严重的问题,近年来越来越成为工程热点问题,同时混凝土结构的自重也是制约其在工程中应用的重要因素。解决钢筋锈蚀问题的一个有效的方法是用纤维塑料筋(Fiber Reinforced Polymers,简称FRP筋)代替混凝土结构中的钢筋。另一方面混凝土本身在侵蚀环境中的耐久性问题也越来越受到关注。因此本文用耐腐蚀性且质量轻的玄武岩筋代替钢筋,并且用无机聚合物混凝土代替普通混凝土,构建玄武岩筋无机聚合物混凝土结构体系。针对这一新体系,本文进行了如下研究。(1)通过对无机聚合物混凝土和普通混凝土的立方体抗压强度试验、弹性模量试验以及微观性能试验,普通混凝土和无机聚合物混凝土的3d强度均是达到其28d强度的48%,而7d强度则分别达到66%和68%,到无机聚合物混凝土的弹性模量为3.21×104N/mm2,普通混凝土的弹性模量为3.30×104N/mm2。二者的差值为-2.7%,无机聚合物胶凝材料的粘结性能良好。(2)通过对2根玄武岩筋无机聚合物混凝土梁构件的正截面受弯性能试验,得到玄武岩筋无机聚合物混凝土梁的破坏形态属于受压破坏;其荷载-挠度曲线没有屈服阶段,无机聚合物混凝土开裂后曲线呈线性直至构件破坏;获得了受力筋和混凝土的应变随荷载变化规律、裂缝开展过程等数据综合分析了构件的正截面受弯性能。并且验证了FRP筋混凝土梁的计算公式对玄武岩筋无机聚合物混凝土梁承载力计算的适用性。(3)利用有限元软件ABAQUS对玄武岩筋无机聚合物混凝土梁正截面受弯性能的进行非线性有限元分析,计算得到荷载-挠度曲线,玄武岩筋不同部位的荷载-应变曲线,并与试验结果进行对比,相互验证结果的合理性。
[Abstract]:The corrosion of steel bars in reinforced concrete structures has become a serious problem, which has become a serious problem, and has become a hot issue in engineering in recent years. At the same time, the weight of concrete structure is also an important factor restricting its application in engineering. An effective method to solve the problem of steel corrosion is to replace the steel bar in concrete structure with fiber Reinforced tendons (FRP tendons). On the other hand, the durability of concrete itself in erosive environment has been paid more and more attention. Therefore, basalt bars with corrosion resistance and light weight are used instead of steel bars in this paper. And inorganic polymer concrete instead of ordinary concrete is used to construct the structural system of basalt reinforced inorganic polymer concrete. In this paper, the following studies are carried out. (1) the cube compressive strength test, elastic modulus test and microscopic performance test of inorganic polymer concrete and ordinary concrete are carried out. The 3D strength of ordinary concrete and inorganic polymer concrete is 48% of its 28d strength, while that of 7 day concrete is 66% and 68 respectively. The elastic modulus of inorganic polymer concrete is 3.21 脳 10 ~ 4 N / mm ~ (-2) and the elastic modulus of ordinary concrete is 3.30 脳 10 ~ (4) N / mm ~ (2). The difference is -2.7, and the adhesive properties of inorganic polymer cementitious materials are good. (2) the flexural behavior of two basalt reinforced inorganic polymer concrete beams is tested in normal section. It is concluded that the failure mode of inorganic polymer concrete beams with basalt bars belongs to compressive failure, the load-deflection curve has no yield stage, and the curve of inorganic polymer concrete after cracking is linear to the failure of members. The law of strain variation with load of steel bars and concrete is obtained. The flexural behavior of normal section of members is analyzed synthetically by crack development data, and the applicability of the calculation formula of FRP reinforced concrete beam to the bearing capacity calculation of basalt reinforced inorganic polymer concrete beam is verified by using finite element method. The nonlinear finite element analysis of flexural behavior of inorganic polymer concrete beams with basalt bars is carried out by software ABAQUS. The load-deflection curves and load-strain curves of different parts of basalt tendons are calculated and compared with the experimental results, and the rationality of the results is verified.
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU377.9
【参考文献】
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,本文编号:1593370
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