CFRP加固钢筋混凝土短梁抗弯刚度计算方法
发布时间：2021-04-15 04:03
通过7个碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP）加固钢筋混凝土短梁的受弯试验,得出CFRP加固钢筋混凝土短梁在加载全过程的抗弯刚度曲线,分析抗弯刚度全过程曲线规律,采用合理计算假定,提出CFRP加固钢筋混凝土短梁抗弯刚度全过程曲线的计算方法。按文章方法对抗弯刚度进行计算并与试验值对比,结果表明,所提计算方法计算精度好,该方法既可用于CFRP加固短梁也可用于普通短梁的抗弯刚度计算。采用文章提出的抗弯刚度计算方法,运用数值积分原理自编MATLAB程序计算CFRP加固钢筋混凝土短梁的转角,计算值与试验值对比表明,自编程序合理且计算精度高,抗弯刚度计算方法可用于CFRP加固钢筋混凝土短梁的转角计算,转角计算也验证了抗弯刚度计算方法的合理性和适用性。
【文章来源】：土木工程学报. 2020,53(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
试件几何尺寸与配筋图
图1 试件几何尺寸与配筋图表1 试件设计参数Table 1 Design parameters of specimen 序号 试件编号 CFRP 混凝土强度 配筋率(%) 受拉纵筋直径d(mm) 1 W-0-30-4 无 C30 0.42 10 2 W-1-30-4 1层 C30 0.42 10 3 W-2-30-4 2层 C30 0.42 10 4 W-1-20-4 1层 C20 0.42 10 5 W-1-40-4 1层 C40 0.42 10 6 W-1-30-6 1层 C30 0.60 12 7 W-1-30-8 1层 C30 0.82 14
表3 钢筋力学性能指标Table 3 Mechanical performance indexes of steel bar 牌号 直径(mm) 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 弹性模量(GPa) HRB400 8 418 642 200 10 411 641 200 12 520 616 200 14 421 543 200试验测得的7个试件的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载见表4所示,碳纤维布加固梁的破坏模式有碳纤维布先拉断破坏、混凝土先压碎破坏和两者几乎同时发生的界限破坏三种模式,具体破坏模式见表4所示。根据试验数据,按照下列两个公式,整理计算得到各个试件纯弯段在不同弯矩值作用时的曲率?和刚度B的值,绘制出的所有试件的弯矩-曲率曲线和弯矩-刚度曲线如图4～图10所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]FRP片材加固的钢筋混凝土梁短期刚度试验与理论研究[J]. 陈绪军,李华锋,朱晓娥. 建筑结构学报. 2018(01)
[2]碳纤维布加固钢筋混凝土短梁受弯试验及承载力计算[J]. 高丹盈,王廷彦,何亚军. 建筑结构学报. 2017(11)
[3]纤维增强复合材料加固钢筋混凝土单向板受弯性能研究[J]. 高丹盈,张普,张长辉. 建筑结构学报. 2015(07)
[4]体外预应力FRP筋加固混凝土单向板抗裂及刚度计算方法[J]. 高丹盈,房栋,祝玉斌. 土木工程学报. 2015(03)
[5]碳纤维布加固低强度混凝土梁的抗弯承载力[J]. 李翔,顾祥林. 土木工程学报. 2012(01)
[6]FRP片材增强钢筋混凝土梁刚度与变形计算[J]. 张普,朱虹,孟少平,吴刚,吴智深. 建筑结构学报. 2011(04)
[7]碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究[J]. 张伟平,王晓刚,顾祥林. 土木工程学报. 2010(06)
[8]用无机胶粘贴CFRP布加固混凝土梁受弯试验研究[J]. 郑文忠,陈伟宏,王明敏. 土木工程学报. 2010(04)
[9]碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度[J]. 王晓刚,顾祥林,张伟平. 建筑结构学报. 2009(05)
[10]碳纤维板加固钢筋混凝土梁的抗弯试验和理论研究[J]. 卜良桃,宋力,施楚贤. 建筑结构学报. 2007(01)
硕士论文
[1]碳纤维加固钢筋混凝土梁正常使用下的刚度试验研究[D]. 葛超.昆明理工大学 2012
本文编号：3138630
【文章来源】：土木工程学报. 2020,53(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
试件几何尺寸与配筋图
图1 试件几何尺寸与配筋图表1 试件设计参数Table 1 Design parameters of specimen 序号 试件编号 CFRP 混凝土强度 配筋率(%) 受拉纵筋直径d(mm) 1 W-0-30-4 无 C30 0.42 10 2 W-1-30-4 1层 C30 0.42 10 3 W-2-30-4 2层 C30 0.42 10 4 W-1-20-4 1层 C20 0.42 10 5 W-1-40-4 1层 C40 0.42 10 6 W-1-30-6 1层 C30 0.60 12 7 W-1-30-8 1层 C30 0.82 14
表3 钢筋力学性能指标Table 3 Mechanical performance indexes of steel bar 牌号 直径(mm) 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 弹性模量(GPa) HRB400 8 418 642 200 10 411 641 200 12 520 616 200 14 421 543 200试验测得的7个试件的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载见表4所示,碳纤维布加固梁的破坏模式有碳纤维布先拉断破坏、混凝土先压碎破坏和两者几乎同时发生的界限破坏三种模式,具体破坏模式见表4所示。根据试验数据,按照下列两个公式,整理计算得到各个试件纯弯段在不同弯矩值作用时的曲率?和刚度B的值,绘制出的所有试件的弯矩-曲率曲线和弯矩-刚度曲线如图4～图10所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]FRP片材加固的钢筋混凝土梁短期刚度试验与理论研究[J]. 陈绪军,李华锋,朱晓娥. 建筑结构学报. 2018(01)
[2]碳纤维布加固钢筋混凝土短梁受弯试验及承载力计算[J]. 高丹盈,王廷彦,何亚军. 建筑结构学报. 2017(11)
[3]纤维增强复合材料加固钢筋混凝土单向板受弯性能研究[J]. 高丹盈,张普,张长辉. 建筑结构学报. 2015(07)
[4]体外预应力FRP筋加固混凝土单向板抗裂及刚度计算方法[J]. 高丹盈,房栋,祝玉斌. 土木工程学报. 2015(03)
[5]碳纤维布加固低强度混凝土梁的抗弯承载力[J]. 李翔,顾祥林. 土木工程学报. 2012(01)
[6]FRP片材增强钢筋混凝土梁刚度与变形计算[J]. 张普,朱虹,孟少平,吴刚,吴智深. 建筑结构学报. 2011(04)
[7]碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究[J]. 张伟平,王晓刚,顾祥林. 土木工程学报. 2010(06)
[8]用无机胶粘贴CFRP布加固混凝土梁受弯试验研究[J]. 郑文忠,陈伟宏,王明敏. 土木工程学报. 2010(04)
[9]碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度[J]. 王晓刚,顾祥林,张伟平. 建筑结构学报. 2009(05)
[10]碳纤维板加固钢筋混凝土梁的抗弯试验和理论研究[J]. 卜良桃,宋力,施楚贤. 建筑结构学报. 2007(01)
硕士论文
[1]碳纤维加固钢筋混凝土梁正常使用下的刚度试验研究[D]. 葛超.昆明理工大学 2012
本文编号：3138630
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