BFRP筋钢纤维高强混凝土梁受弯非线性有限元分析

发布时间：2017-06-24 10:21

  本文关键词：BFRP筋钢纤维高强混凝土梁受弯非线性有限元分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：纤维增强塑料筋(fiber reinforced polymer rebar,简称FRP筋)具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳等特点,钢纤维的掺加能显著提高高强混凝土的强度和韧性,将二者优点结合研究FRP筋钢纤维高强混凝土结构可以很好的满足工程需求。目前对FRP筋钢纤维高强混凝土结构的研究还比较少,本文采用试验研究和有限元分析相结合的方法,研究了玄武岩纤维增强塑料筋(basalt fiber reinforced polymer rebar,简称BFRP筋)钢纤维高强混凝土梁的受弯性能。主要研究内容及成果如下:(1)通过三种不同直径BFRP筋材的拉伸试验,得到了BFRP筋的拉伸强度和拉伸弹性模量,分析了筋材直径对其拉伸性能的影响。(2)进行了钢纤维高强混凝土的受压试验,分析了钢纤维对高强混凝土强度、静压弹模和本构关系的影响。采用不同试验方法获得轴压应力-应变全曲线并进行对比,分析了试验机刚度对试验曲线的影响。建立了钢纤维高强混凝土的分段式本构模型。(3)基于BFRP筋拉伸试验、钢纤维高强混凝土受压试验和5根不同钢纤维掺量的BFRP筋钢纤维高强混凝土梁受弯性能试验结果,建立了非线性有限元分析模型,计算得到不同构件的破坏形态、荷载挠度曲线、材料变形和裂缝分布等,与试验比较结果符合较好,证明了分析模型和程序的可行性和正确性。(4)结合试验和有限元模拟分析了钢纤维掺量、BFRP筋配筋率和基体混凝土强度对BFRP筋钢纤维混凝土梁受弯性能的影响规律。
【关键词】：BFRP筋 钢纤维高强混凝土 梁 本构模型 受弯性能
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU377
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 研究现状10-13
• 1.2.1 BFRP材料性能研究现状10
• 1.2.2 钢纤维高强混凝土材料性能研究现状10-11
• 1.2.3 FRP筋钢纤维混凝土梁受弯性能研究现状11-12
• 1.2.4 BFRP筋混凝土梁的有限元分析12-13
• 1.3 本文研究内容与方法13-15
• 2 BFRP筋拉伸性能试验研究15-19
• 2.1 试验设计15-16
• 2.2 试验结果16-18
• 2.3 本章小结18-19
• 3 钢纤维混凝土力学性能及其本构关系19-37
• 3.1 试验设计19-20
• 3.2 钢纤维高强混凝土的抗压强度20-21
• 3.3 钢纤维高强混凝土的静力受压弹性模量21-24
• 3.4 钢纤维高强混凝土的本构关系模型24-36
• 3.4.1 试验方法与结果24-28
• 3.4.2 影响钢纤维高强混凝土本构关系测试结果的因素28-31
• 3.4.3 钢纤维高强混凝土的受力变形与破坏过程31-32
• 3.4.4 应力应变拟合全曲线32-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 BFRP筋钢纤维高强混凝土梁非线性有限元分析37-60
• 4.1 试验概述37-42
• 4.2 ANSYS非线性分析42-49
• 4.2.1 有限元模型的选择与单元选取42-44
• 4.2.2 混凝土弹塑性关系与收敛控制44-46
• 4.2.3 材料的本构模型46-47
• 4.2.4 有限元模型的建立与求解47-49
• 4.3 有限元模拟结果及其与试验结果对比分析49-56
• 4.3.1 开裂荷载、极限荷载值对比分析49-50
• 4.3.2 极限挠度试验值与计算值的对比分析50-52
• 4.3.3 试件破坏后云图分析52-56
• 4.4 BFRP筋混凝土梁影响因素分析56-58
• 4.4.1 配筋率的影响56-58
• 4.4.2 混凝土基体强度的影响58
• 4.5 本章小结58-60
• 5 结论与展望60-62
• 5.1 结论60-61
• 5.2 展望61-62
• 参考文献62-66
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与参与的科研项目66-67
• 致谢67

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周良,李思和;钢纤维生产[J];金属制品;1988年02期

2 翟才旺,高广淳,周雪梅,赵宇;钢纤维喷混凝土加固技术及应用[J];红水河;2002年01期

3 苏波,吴建和;钢纤维喷混凝土性能试验和配合比设计[J];现代隧道技术;2002年04期

4 杨萌;黄承逵;刘毅;;钢纤维高强混凝土抗剪性能试验研究[J];大连理工大学学报;2005年06期

5 何培玲;张厚先;杨平;嵇小雷;杨增文;;钢纤维水泥土无侧限抗压强度试验研究[J];南京工程学院学报(自然科学版);2006年02期

6 冯雨松;;关于钢纤维聚合物水泥混凝土的分析[J];施工技术;2006年S2期

7 谭萍;马芹永;崔磊;;钢纤维混凝土小型空心砌块抗压性能试验与分析[J];新型建筑材料;2008年12期

8 郝永胜;;钢纤维在预制构件及喷射砼中的应用[J];内蒙古民族大学学报;2009年02期

9 欧阳幼玲;陈迅捷;陆采荣;方t

本文编号：477908