带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁受弯性能研究
发布时间：2023-03-05 13:35
为了弥补传统钢筋混凝土结构和钢-混凝土组合结构中钢材劣化、腐蚀引起的安全隐患及经济损失,GFRP-混凝土组合结构这种承载能力高且耐腐蚀性强的结构形式获得了研究学者的青睐。目前,对这种组合结构界面处连接方式的选择主要以螺栓连接和PBL剪力键连接为主,而选用型材剪力键连接的研究较少。因此,本文以带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁为研究对象,在满足组合结构规范挠度限值的基础上,采用ABAQUS有限元分析及四点弯曲试验对其进行受弯性能研究,主要研究内容如下:首先,设计了17根带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁,通过ABAQUS有限元分析软件,改变剪力键的间距、翼缘宽度、剪力键的高度以及腹板厚度四个因素对其进行四点弯曲试验模拟。结果表明:加密剪力键间距、增大剪力键翼缘宽度及高度均能有效提高GFRP-混凝土组合梁的承载能力及界面处抵抗滑移的能力,而改变腹板厚度仅对界面处抵抗滑移的能力有所提升。其中,改变剪力键间距对组合梁的影响最为明显。其次,在有限元分析的基础上选取不同剪力键间距的三根梁进行四点弯曲试验,阐述了组合梁的最终破坏形态,得到了组合梁端部的荷载-滑移曲线、跨中荷载-挠度曲线以及跨中各...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 FRP-混凝土组合梁国内外研究现状及工程实例
1.2.1 FRP-混凝土组合梁国外研究现状
1.2.2 FRP-混凝土组合梁国外工程实例
1.2.3 FRP-混凝土组合梁国内研究现状
1.2.4 FRP-混凝土组合梁国内工程实例
1.3 研究意义
1.4 本文主要研究内容
第2章 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁有限元分析
2.1 引言
2.2 ABAQUS有限元软件简介
2.3 ABAQUS本构模型以及破坏准则
2.3.1 混凝土本构模型
2.3.2 GFRP本构模型
2.4 ABAQUS模型验证
2.4.1 试验概况
2.4.2 有限元模型验证
2.5 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁ABAQUS建模
2.5.1 组合梁截面尺寸
2.5.2 部件的创建及参数设置
2.5.3 装配及分析步
2.5.4 相互作用
2.5.5 边界条件及载荷
2.5.6 网格划分
2.6 有限元结果分析
2.6.1 组合梁变形云图
2.6.2 应力状态
2.7 剪力键对GFRP-混凝土组合梁影响因素分析
2.7.1 剪力键间距
2.7.2 剪力键翼缘宽度
2.7.3 剪力键高度
2.7.4 剪力键腹板厚度
2.7.5 正交试验
2.8 本章小结
第3章 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁试验
3.1 引言
3.2 组合梁材料的选择
3.2.1 混凝土板
3.2.2 GFRP型材及环氧树脂
3.3 组合梁设计与制作
3.3.1 组合梁的设计
3.3.2 组合梁的制作
3.4 材料性能
3.4.1 混凝土抗压强度试验
3.4.2 GFRP材料性能试验
3.4.3 环氧树脂
3.5 组合梁加载方案及测点布置
3.5.1 组合梁加载方案
3.5.2 测点布置
3.6 试验结果分析
3.6.1 试验现象
3.6.2 组合梁荷载-滑移曲线
3.6.3 组合梁荷载-挠度曲线
3.6.4 组合梁荷载-应变曲线
3.7 与有限元结果对比
3.8 本章小结
第4章 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁理论计算
4.1 引言
4.2 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁受弯承载力计算
4.2.1 基本假定
4.2.2 受压区混凝土被压碎
4.2.3 受拉区GFRP型材撕裂
4.3 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁刚度计算
4.3.1 改进的折减刚度法
4.3.2 组合系数法
4.4 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁挠度计算
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
本文编号：3756289
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 FRP-混凝土组合梁国内外研究现状及工程实例
1.2.1 FRP-混凝土组合梁国外研究现状
1.2.2 FRP-混凝土组合梁国外工程实例
1.2.3 FRP-混凝土组合梁国内研究现状
1.2.4 FRP-混凝土组合梁国内工程实例
1.3 研究意义
1.4 本文主要研究内容
第2章 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁有限元分析
2.1 引言
2.2 ABAQUS有限元软件简介
2.3 ABAQUS本构模型以及破坏准则
2.3.1 混凝土本构模型
2.3.2 GFRP本构模型
2.4 ABAQUS模型验证
2.4.1 试验概况
2.4.2 有限元模型验证
2.5 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁ABAQUS建模
2.5.1 组合梁截面尺寸
2.5.2 部件的创建及参数设置
2.5.3 装配及分析步
2.5.4 相互作用
2.5.5 边界条件及载荷
2.5.6 网格划分
2.6 有限元结果分析
2.6.1 组合梁变形云图
2.6.2 应力状态
2.7 剪力键对GFRP-混凝土组合梁影响因素分析
2.7.1 剪力键间距
2.7.2 剪力键翼缘宽度
2.7.3 剪力键高度
2.7.4 剪力键腹板厚度
2.7.5 正交试验
2.8 本章小结
第3章 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁试验
3.1 引言
3.2 组合梁材料的选择
3.2.1 混凝土板
3.2.2 GFRP型材及环氧树脂
3.3 组合梁设计与制作
3.3.1 组合梁的设计
3.3.2 组合梁的制作
3.4 材料性能
3.4.1 混凝土抗压强度试验
3.4.2 GFRP材料性能试验
3.4.3 环氧树脂
3.5 组合梁加载方案及测点布置
3.5.1 组合梁加载方案
3.5.2 测点布置
3.6 试验结果分析
3.6.1 试验现象
3.6.2 组合梁荷载-滑移曲线
3.6.3 组合梁荷载-挠度曲线
3.6.4 组合梁荷载-应变曲线
3.7 与有限元结果对比
3.8 本章小结
第4章 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁理论计算
4.1 引言
4.2 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁受弯承载力计算
4.2.1 基本假定
4.2.2 受压区混凝土被压碎
4.2.3 受拉区GFRP型材撕裂
4.3 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁刚度计算
4.3.1 改进的折减刚度法
4.3.2 组合系数法
4.4 带槽型剪力键的GFRP-混凝土组合梁挠度计算
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
本文编号：3756289
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3756289.html
