海洋环境下海砂混凝土梁力学性能试验研究
发布时间：2022-09-30 17:41
海洋对于全球经济发展的贡献无疑是巨大的,许多临海及海岛地区凭着自身地理位置的优越性快速发展。就近取材开采利用海砂,同时使用FRP材料替代钢材在工程建设中的作用,不但能够缓解或解决当地河砂资源匮乏的问题,而且能从根本上解决钢材锈蚀的问题。此外,在临海及海岛地区建成的建筑物,无论是否与海水直接接触,都无法避免海洋环境对其造成的侵蚀。所以,对海砂混凝土制作而成或海洋环境下的基本构件的力学性能进行研究,可以对其使用寿命进行有效预测,并及时进行修复加固,以防造成更多损失,其意义之大不言而喻。为研究海洋环境下海砂混凝土的基本性能及其对构件力学性能的影响,以海砂取代率、混凝土设计强度等级、混凝土拌养用水、服役环境和服役时长、纵筋配筋率、剪跨比为变化参数,设计了26组（每组3个,共78个）混凝土标准立方体试件（下文简称为混凝土试块）、14根钢筋混凝土梁试件和18根玻璃纤维增强（GFRP）筋混凝土梁试件进行静力加载试验。试验前获取了混凝土拌合物的坍落度情况,试验过程中不仅得到了混凝土试块的破坏过程、破坏形态、应力应变曲线、物理性能及力学性能指标,也得到了梁试件的裂缝发展情况、破坏过程、破坏形态、荷载挠度...
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 海砂混凝土
1.1.2 海洋环境侵蚀
1.2 国内外研究现状
1.2.1 海砂混凝土的性能研究
1.2.2 海洋与模拟海洋环境下混凝土的性能研究
1.2.3 海洋与模拟海洋环境下钢筋混凝土的性能研究
1.2.4 海砂与模拟海砂混凝土梁的性能研究
1.3 现有研究的不足之处
1.4 本文主要研究目的
1.5 本文主要研究内容
1.6 本文主要创新点
1.7 本文研究的主要技术路线
第二章 海洋环境下海砂混凝土试验及拌合物性能研究
2.1 前言
2.2 试验材料及其性能
2.2.1 混凝土及海砂性能
2.2.2 筋材及其拉伸性能
2.3 试验设计
2.3.1 试验方案
2.3.2 试件尺寸
2.4 试件的制作与加工
2.5 服役环境
2.5.1 内陆环境
2.5.2 海洋盐雾环境
2.5.3 海洋潮汐环境
2.5.4 海洋浸泡环境
2.6 加载工作
2.6.1 混凝土试块的加载工作
2.6.2 梁试件的加载工作
2.7 混凝土坍落度
2.8 本章小结
第三章 海洋环境下海砂混凝土性能试验结果分析
3.1 前言
3.2 海洋环境下海砂混凝土的物理性能
3.3 海洋环境下海砂混凝土的破坏过程和破坏形态
3.4 海洋环境下海砂混凝土的抗压强度
3.5 海洋环境下海砂混凝土的能量耗散
3.6 海洋环境下海砂混凝土应力应变曲线及其特征点参数
3.6.1 海洋环境下海砂混凝土的应力应变曲线
3.6.2 海洋环境下海砂混凝土的峰值应变
3.6.3 海洋环境下海砂混凝土的应变延性
3.7 本章小结
第四章 海洋环境下海砂混凝土梁力学性能试验结果分析
4.1 前言
4.2 海洋环境下钢筋海砂混凝土梁力学性能试验结果分析
4.2.1 钢筋混凝土梁的试验现象和破坏过程
4.2.2 钢筋混凝土梁的裂缝宽度
4.2.3 钢筋混凝土梁的荷载挠度曲线
4.2.4 钢筋混凝土梁荷载挠度曲线的特征点参数
4.2.5 钢筋混凝土梁的纵筋应变
4.3 海洋环境下GFRP筋海砂混凝土梁力学性能试验结果分析
4.3.1 GFRP筋混凝土梁的试验现象和破坏过程
4.3.2 GFRP筋混凝土梁的裂缝宽度
4.3.3 GFRP筋混凝土梁的荷载挠度曲线
4.3.4 GFRP筋混凝土梁荷载挠度曲线的特征值参数
4.3.5 GFRP筋混凝土梁的纵筋应变
4.4 海洋环境下海砂混凝土梁力学性能试验结果对比
4.4.1 试验现象及破坏过程对比
4.4.2 裂缝宽度对比
4.4.3 荷载挠度曲线对比
4.4.4 特征值参数对比
4.5 本章小结
第五章 海洋环境下海砂混凝土梁构件承载力计算方法研究
5.1 前言
5.2 海洋环境下钢筋海砂混凝土梁承载力
5.3 海洋环境下GFRP筋海砂混凝土梁承载力计算
5.3.1 中国规范
5.3.2 美国规范
5.3.3 加拿大规范
5.3.4 各规范对比
5.3.5 海洋环境下GFRP筋海砂混凝土承载力计算公式
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究获得的主要结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋环境中湿态混凝土单轴立方体抗压强度的时变规律研究[J]. 王军,张武军,刘红彪. 中国水运(下半月). 2017(11)
[2]海水海砂混凝土力学性能研究[J]. 陈人云. 广东建材. 2017(04)
[3]长期荷载后海砂混凝土梁疲劳性能试验研究[J]. 何世钦,曾帅,李鹏飞. 混凝土. 2016(12)
[4]海砂海水混凝土性能研究[J]. 邢丽,薛瑞丰,曹喜. 混凝土. 2015(11)
[5]利用海砂配制混凝土的试验研究[J]. 谢春磊,张媛,胡晓翔. 建材世界. 2015(05)
[6]海洋环境喷射混凝土抗氯离子侵蚀性能试验研究[J]. 王家滨,牛荻涛,周宇,关虓. 工业建筑. 2015(09)
[7]不同海洋环境下玄武岩纤维混凝土力学性能研究[J]. 郭范波,蓝强,王海龙. 台州学院学报. 2015(03)
[8]海洋生物膜对混凝土耐久性影响[J]. 刘虎城,李猛,徐学斌,邬晓光. 四川理工学院学报(自然科学版). 2015(02)
[9]氯盐侵蚀后不同掺合料混凝土力学性能[J]. 朱炯,张连英,刘瑞雪,李雁,李兵. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2014(05)
[10]不同掺量的海砂对管桩混凝土性能影响的研究[J]. 刘娟红,凌洁,梁俊. 江西建材. 2014(12)
博士论文
[1]FRP筋增强混凝土结构耐久性能及其设计方法研究[D]. 董志强.东南大学 2018
硕士论文
[1]自然暴露时间对FRP筋海水海砂混凝土梁受弯性能的影响[D]. 原天.广州大学 2019
[2]海洋环境下裂缝混凝土中钢筋锈蚀研究[D]. 范君峰.青岛理工大学 2018
[3]FRP筋增强海砂混凝土梁耐腐蚀性能试验研究[D]. 连金龙.东南大学 2017
[4]海水环境下玄武岩纤维筋及其增强混凝土梁的耐久性研究[D]. 吕柏行.哈尔滨工业大学 2016
[5]FRP筋海水海砂混凝土梁的受弯性能研究和理论分析[D]. 赵嘉玮.内蒙古工业大学 2015
[6]钢—连续纤维复合筋增强海砂混凝土梁基本性能研究[D]. 徐一谦.东南大学 2015
[7]海砂海水混凝土力学性能及其与FRP筋组合梁受弯性能研究[D]. 崔明.哈尔滨工程大学 2015
[8]BFRP筋海砂混凝土梁受弯性能试验研究[D]. 卢俊坤.广东工业大学 2014
[9]BFRP筋海砂混凝土梁受剪性能试验研究[D]. 李树旺.广东工业大学 2014
[10]海洋暴露环境下现代混凝土耐久性研究[D]. 孙朋朋.青岛理工大学 2011
本文编号：3683984
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 海砂混凝土
1.1.2 海洋环境侵蚀
1.2 国内外研究现状
1.2.1 海砂混凝土的性能研究
1.2.2 海洋与模拟海洋环境下混凝土的性能研究
1.2.3 海洋与模拟海洋环境下钢筋混凝土的性能研究
1.2.4 海砂与模拟海砂混凝土梁的性能研究
1.3 现有研究的不足之处
1.4 本文主要研究目的
1.5 本文主要研究内容
1.6 本文主要创新点
1.7 本文研究的主要技术路线
第二章 海洋环境下海砂混凝土试验及拌合物性能研究
2.1 前言
2.2 试验材料及其性能
2.2.1 混凝土及海砂性能
2.2.2 筋材及其拉伸性能
2.3 试验设计
2.3.1 试验方案
2.3.2 试件尺寸
2.4 试件的制作与加工
2.5 服役环境
2.5.1 内陆环境
2.5.2 海洋盐雾环境
2.5.3 海洋潮汐环境
2.5.4 海洋浸泡环境
2.6 加载工作
2.6.1 混凝土试块的加载工作
2.6.2 梁试件的加载工作
2.7 混凝土坍落度
2.8 本章小结
第三章 海洋环境下海砂混凝土性能试验结果分析
3.1 前言
3.2 海洋环境下海砂混凝土的物理性能
3.3 海洋环境下海砂混凝土的破坏过程和破坏形态
3.4 海洋环境下海砂混凝土的抗压强度
3.5 海洋环境下海砂混凝土的能量耗散
3.6 海洋环境下海砂混凝土应力应变曲线及其特征点参数
3.6.1 海洋环境下海砂混凝土的应力应变曲线
3.6.2 海洋环境下海砂混凝土的峰值应变
3.6.3 海洋环境下海砂混凝土的应变延性
3.7 本章小结
第四章 海洋环境下海砂混凝土梁力学性能试验结果分析
4.1 前言
4.2 海洋环境下钢筋海砂混凝土梁力学性能试验结果分析
4.2.1 钢筋混凝土梁的试验现象和破坏过程
4.2.2 钢筋混凝土梁的裂缝宽度
4.2.3 钢筋混凝土梁的荷载挠度曲线
4.2.4 钢筋混凝土梁荷载挠度曲线的特征点参数
4.2.5 钢筋混凝土梁的纵筋应变
4.3 海洋环境下GFRP筋海砂混凝土梁力学性能试验结果分析
4.3.1 GFRP筋混凝土梁的试验现象和破坏过程
4.3.2 GFRP筋混凝土梁的裂缝宽度
4.3.3 GFRP筋混凝土梁的荷载挠度曲线
4.3.4 GFRP筋混凝土梁荷载挠度曲线的特征值参数
4.3.5 GFRP筋混凝土梁的纵筋应变
4.4 海洋环境下海砂混凝土梁力学性能试验结果对比
4.4.1 试验现象及破坏过程对比
4.4.2 裂缝宽度对比
4.4.3 荷载挠度曲线对比
4.4.4 特征值参数对比
4.5 本章小结
第五章 海洋环境下海砂混凝土梁构件承载力计算方法研究
5.1 前言
5.2 海洋环境下钢筋海砂混凝土梁承载力
5.3 海洋环境下GFRP筋海砂混凝土梁承载力计算
5.3.1 中国规范
5.3.2 美国规范
5.3.3 加拿大规范
5.3.4 各规范对比
5.3.5 海洋环境下GFRP筋海砂混凝土承载力计算公式
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究获得的主要结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋环境中湿态混凝土单轴立方体抗压强度的时变规律研究[J]. 王军,张武军,刘红彪. 中国水运(下半月). 2017(11)
[2]海水海砂混凝土力学性能研究[J]. 陈人云. 广东建材. 2017(04)
[3]长期荷载后海砂混凝土梁疲劳性能试验研究[J]. 何世钦,曾帅,李鹏飞. 混凝土. 2016(12)
[4]海砂海水混凝土性能研究[J]. 邢丽,薛瑞丰,曹喜. 混凝土. 2015(11)
[5]利用海砂配制混凝土的试验研究[J]. 谢春磊,张媛,胡晓翔. 建材世界. 2015(05)
[6]海洋环境喷射混凝土抗氯离子侵蚀性能试验研究[J]. 王家滨,牛荻涛,周宇,关虓. 工业建筑. 2015(09)
[7]不同海洋环境下玄武岩纤维混凝土力学性能研究[J]. 郭范波,蓝强,王海龙. 台州学院学报. 2015(03)
[8]海洋生物膜对混凝土耐久性影响[J]. 刘虎城,李猛,徐学斌,邬晓光. 四川理工学院学报(自然科学版). 2015(02)
[9]氯盐侵蚀后不同掺合料混凝土力学性能[J]. 朱炯,张连英,刘瑞雪,李雁,李兵. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2014(05)
[10]不同掺量的海砂对管桩混凝土性能影响的研究[J]. 刘娟红,凌洁,梁俊. 江西建材. 2014(12)
博士论文
[1]FRP筋增强混凝土结构耐久性能及其设计方法研究[D]. 董志强.东南大学 2018
硕士论文
[1]自然暴露时间对FRP筋海水海砂混凝土梁受弯性能的影响[D]. 原天.广州大学 2019
[2]海洋环境下裂缝混凝土中钢筋锈蚀研究[D]. 范君峰.青岛理工大学 2018
[3]FRP筋增强海砂混凝土梁耐腐蚀性能试验研究[D]. 连金龙.东南大学 2017
[4]海水环境下玄武岩纤维筋及其增强混凝土梁的耐久性研究[D]. 吕柏行.哈尔滨工业大学 2016
[5]FRP筋海水海砂混凝土梁的受弯性能研究和理论分析[D]. 赵嘉玮.内蒙古工业大学 2015
[6]钢—连续纤维复合筋增强海砂混凝土梁基本性能研究[D]. 徐一谦.东南大学 2015
[7]海砂海水混凝土力学性能及其与FRP筋组合梁受弯性能研究[D]. 崔明.哈尔滨工程大学 2015
[8]BFRP筋海砂混凝土梁受弯性能试验研究[D]. 卢俊坤.广东工业大学 2014
[9]BFRP筋海砂混凝土梁受剪性能试验研究[D]. 李树旺.广东工业大学 2014
[10]海洋暴露环境下现代混凝土耐久性研究[D]. 孙朋朋.青岛理工大学 2011
本文编号：3683984
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