钢-碳纤维复合筋与全珊瑚混凝土粘结性能的试验研究
发布时间：2021-04-25 12:17
在远海岛礁工程建设中,以珊瑚碎屑作为粗、细骨料,海水拌合制备而成的全珊瑚混凝土,可以实现就地取材、节约成本及缩短工期的目的。但珊瑚骨料及拌合海水中含有的大量氯离子以及湿热海洋环境导致的钢筋锈蚀问题,是困扰珊瑚混凝土工程应用的最主要障碍。而采用高强、轻质、耐腐蚀等特点的FRP筋替代钢筋虽然可以有效解决钢筋锈蚀问题,但由于FRP筋质脆、低弹模、价格高等特点,易使结构挠度变形大,发生脆性破坏,致使其在工程应用中难以得到大范围的推广。因此,以高弹模、延性好、耐腐蚀、极限强度高等特点的钢-碳纤维复合筋（Steel-carbon fiber composite Bar,简称SCFCB）替代钢筋和FRP筋,可以很好的解决钢筋锈蚀导致的耐久性问题和FRP筋低弹模引起的脆性破坏问题。由于SCFCB与珊瑚混凝土间粘结性能是SCFCB珊瑚混凝土结构的基本力学行为之一,然而对这一力学行为研究的缺失,严重影响了SCFCB珊瑚混凝土结构的计算和性能分析。本文主要研究了不同试验方法下SCFCB与全珊瑚混凝土的粘结性能,影响粘结强度的因素,以及通过光纤光栅传感技术对SCFCB粘结应力沿埋长分布的变化规律进行研究分析。...
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 珊瑚混凝土在国内外的研究现状
1.2.1 珊瑚混凝土在国外的研究现状
1.2.2 珊瑚混凝土在国内的研究现状
1.3 钢-连续纤维复合筋的研究现状与力学性能
1.3.1 钢-连续纤维复合筋的生产与研究进展
1.3.2 钢-连续纤维复合筋的力学性能与特点
1.4 本文的主要研究内容
1.5 本文创新之处
第2章 钢-碳纤维复合筋（SCFCB）与全珊瑚混凝土粘结滑移试验
2.1 引言
2.2 试验材料
2.2.1 全珊瑚混凝土
2.2.1.1 粗、细骨料
2.2.1.2 全珊瑚混凝土的配合比
2.2.2 试验筋材
2.2.3 光纤光栅和应变片
2.3 试验方案设计和试件制作
2.3.1 中心拉拔试验方案设计和试件制作
2.3.1.1 试验方案设计
2.3.1.2 中心拉拔试件制作
2.3.2 梁式试验方案设计和试件制作
2.3.2.1 试验方案设计
2.3.2.2 梁式试件制作
2.4 试验装置和测量内容
2.4.1 中心拉拔试验装置与测量内容
2.4.1.1 试验装置
2.4.1.2 测量内容
2.4.2 梁式试验装置与测量内容
2.4.2.1 试验装置
2.4.2.2 测量内容
第3章 中心拉拔试验结果与分析
3.1 粘结应力计算方法
3.2 粘结破坏形态
3.3 荷载-滑移曲线
3.4 粘结-滑移曲线及其特性
3.5 粘结破坏机理分析
3.5.1 钢筋与普通混凝土的粘结破坏机理
3.5.2 FRP筋与珊瑚混凝土的粘结破坏机理
3.5.3 SCFCB与全珊瑚混凝土的粘结破坏机理
3.6 影响粘结性能的主要因素
3.6.1 SCFCB直径与外形
3.6.2 粘结长度
3.6.3 珊瑚混凝土强度
3.6.4 保护层厚度
3.6.5 筋材种类
3.6.6 混凝土种类
3.6.7 其他因素
3.7 本章小结
第4章 梁式试验结果和分析
4.1 粘结应力计算方法
4.2 梁式试验结果及破坏形态
4.3 荷载-滑移曲线
4.4 粘结应力-滑移曲线及其特性
4.5 影响粘结性能的主要因素
4.5.1 SCFCB直径与外形的影响
4.5.2 筋材种类
4.5.3 箍筋
4.5.4 不同试验方法
4.6 本章小结
第5章 SCFCB在全珊瑚混凝土中粘结应力分布
5.1 引言
5.2 粘结应力的计算方法
5.3 SCFCB应变沿埋长的变化趋势
5.3.1 中心拉拔试验下SCFCB应变沿埋长的变化趋势
5.3.2 梁式试验下SCFCB应变沿埋长的变化趋势
5.4 粘结应力分布
5.4.1 中心拉拔试验中SCFCB粘结应力沿埋长的分布规律
5.4.2 不同界面粘结应力对比分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 本文主要结论
6.2 展望
参考文献
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]BFRP筋与珊瑚混凝土粘结性能试验研究[J]. 杨超,杨树桐,戚德海. 工程力学. 2018(S1)
[2]海水浸泡对FRP筋-珊瑚混凝土粘结性能的影响[J]. 王磊,李威,陈爽,毛亚东,王恺. 复合材料学报. 2018(12)
[3]GFRP-钢绞线复合筋与混凝土黏结机理及强度计算模型[J]. 高丹盈,房栋,谷泓学. 建筑结构学报. 2018(04)
[4]GFRP筋与珊瑚混凝土黏结性能的试验研究[J]. 王磊,毛亚东,陈爽,李威,谷文慧. 建筑材料学报. 2018(02)
[5]海洋环境下珊瑚混凝土的表面氯离子浓度规律[J]. 窦雪梅,余红发,麻海燕,达波,袁银峰,糜人杰,朱海威. 硅酸盐通报. 2016(09)
[6]珊瑚碎屑混凝土的强度特性及破坏形态分析[J]. 王磊,范蕾. 混凝土与水泥制品. 2015(01)
[7]剑麻纤维增强珊瑚混凝土力学性能试验研究[J]. 王磊,刘存鹏,熊祖菁. 河南理工大学学报(自然科学版). 2014(06)
[8]不同掺量碳纤维珊瑚混凝土力学性能试验研究[J]. 王磊,王国旭,邓雪莲. 中国农村水利水电. 2014(09)
[9]碳纤维珊瑚混凝土各项力学性能试验研究[J]. 王磊,邓雪莲,王国旭. 混凝土. 2014(08)
[10]掺入聚丙烯纤维珊瑚混凝土的力学性能研究[J]. 王磊,熊祖菁,刘存鹏,李泉龙. 混凝土. 2014(07)
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
[2]表面黏贴式光纤光栅传感原理及其实验研究[D]. 张桂花.西安科技大学 2013
[3]钢筋与活性粉末混凝土粘结性能的试验研究[D]. 贾方方.北京交通大学 2013
[4]FRP筋与混凝土粘结滑移性能研究[D]. 张海霞.东北大学 2006
[5]锈蚀钢筋与混凝土动态粘结性能研究[D]. 郑晓燕.河海大学 2004
硕士论文
[1]FRP-钢复合筋拉伸力学性能、耐久性及其与混凝土粘结性能试验研究[D]. 潘俊.深圳大学 2017
[2]高强珊瑚混凝土配合比工艺与抗压特性研究[D]. 袁征.广西大学 2017
[3]BFRP筋—海水海砂混凝土梁短长期力学性能研究[D]. 金云东.东南大学 2016
[4]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
[5]全珊瑚海水混凝土的配合比设计和基本性能[D]. 袁银峰.南京航空航天大学 2015
[6]钢—连续纤维复合筋混凝土框架抗震性能试验研究[D]. 张蝶.东南大学 2015
[7]南沙群岛岛礁战略价值评价研究[D]. 张荷霞.南京大学 2014
[8]纤维和纳米炭黑对GFRP筋与混凝土粘结性能影响[D]. 高会晓.大连理工大学 2013
[9]珊瑚混凝土的疲劳特性及微观机理研究[D]. 张栓柱.广西大学 2012
[10]钢筋混凝土粘结性能的试验研究[D]. 王栋.西安建筑科技大学 2010
本文编号：3159373
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 珊瑚混凝土在国内外的研究现状
1.2.1 珊瑚混凝土在国外的研究现状
1.2.2 珊瑚混凝土在国内的研究现状
1.3 钢-连续纤维复合筋的研究现状与力学性能
1.3.1 钢-连续纤维复合筋的生产与研究进展
1.3.2 钢-连续纤维复合筋的力学性能与特点
1.4 本文的主要研究内容
1.5 本文创新之处
第2章 钢-碳纤维复合筋（SCFCB）与全珊瑚混凝土粘结滑移试验
2.1 引言
2.2 试验材料
2.2.1 全珊瑚混凝土
2.2.1.1 粗、细骨料
2.2.1.2 全珊瑚混凝土的配合比
2.2.2 试验筋材
2.2.3 光纤光栅和应变片
2.3 试验方案设计和试件制作
2.3.1 中心拉拔试验方案设计和试件制作
2.3.1.1 试验方案设计
2.3.1.2 中心拉拔试件制作
2.3.2 梁式试验方案设计和试件制作
2.3.2.1 试验方案设计
2.3.2.2 梁式试件制作
2.4 试验装置和测量内容
2.4.1 中心拉拔试验装置与测量内容
2.4.1.1 试验装置
2.4.1.2 测量内容
2.4.2 梁式试验装置与测量内容
2.4.2.1 试验装置
2.4.2.2 测量内容
第3章 中心拉拔试验结果与分析
3.1 粘结应力计算方法
3.2 粘结破坏形态
3.3 荷载-滑移曲线
3.4 粘结-滑移曲线及其特性
3.5 粘结破坏机理分析
3.5.1 钢筋与普通混凝土的粘结破坏机理
3.5.2 FRP筋与珊瑚混凝土的粘结破坏机理
3.5.3 SCFCB与全珊瑚混凝土的粘结破坏机理
3.6 影响粘结性能的主要因素
3.6.1 SCFCB直径与外形
3.6.2 粘结长度
3.6.3 珊瑚混凝土强度
3.6.4 保护层厚度
3.6.5 筋材种类
3.6.6 混凝土种类
3.6.7 其他因素
3.7 本章小结
第4章 梁式试验结果和分析
4.1 粘结应力计算方法
4.2 梁式试验结果及破坏形态
4.3 荷载-滑移曲线
4.4 粘结应力-滑移曲线及其特性
4.5 影响粘结性能的主要因素
4.5.1 SCFCB直径与外形的影响
4.5.2 筋材种类
4.5.3 箍筋
4.5.4 不同试验方法
4.6 本章小结
第5章 SCFCB在全珊瑚混凝土中粘结应力分布
5.1 引言
5.2 粘结应力的计算方法
5.3 SCFCB应变沿埋长的变化趋势
5.3.1 中心拉拔试验下SCFCB应变沿埋长的变化趋势
5.3.2 梁式试验下SCFCB应变沿埋长的变化趋势
5.4 粘结应力分布
5.4.1 中心拉拔试验中SCFCB粘结应力沿埋长的分布规律
5.4.2 不同界面粘结应力对比分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 本文主要结论
6.2 展望
参考文献
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]BFRP筋与珊瑚混凝土粘结性能试验研究[J]. 杨超,杨树桐,戚德海. 工程力学. 2018(S1)
[2]海水浸泡对FRP筋-珊瑚混凝土粘结性能的影响[J]. 王磊,李威,陈爽,毛亚东,王恺. 复合材料学报. 2018(12)
[3]GFRP-钢绞线复合筋与混凝土黏结机理及强度计算模型[J]. 高丹盈,房栋,谷泓学. 建筑结构学报. 2018(04)
[4]GFRP筋与珊瑚混凝土黏结性能的试验研究[J]. 王磊,毛亚东,陈爽,李威,谷文慧. 建筑材料学报. 2018(02)
[5]海洋环境下珊瑚混凝土的表面氯离子浓度规律[J]. 窦雪梅,余红发,麻海燕,达波,袁银峰,糜人杰,朱海威. 硅酸盐通报. 2016(09)
[6]珊瑚碎屑混凝土的强度特性及破坏形态分析[J]. 王磊,范蕾. 混凝土与水泥制品. 2015(01)
[7]剑麻纤维增强珊瑚混凝土力学性能试验研究[J]. 王磊,刘存鹏,熊祖菁. 河南理工大学学报(自然科学版). 2014(06)
[8]不同掺量碳纤维珊瑚混凝土力学性能试验研究[J]. 王磊,王国旭,邓雪莲. 中国农村水利水电. 2014(09)
[9]碳纤维珊瑚混凝土各项力学性能试验研究[J]. 王磊,邓雪莲,王国旭. 混凝土. 2014(08)
[10]掺入聚丙烯纤维珊瑚混凝土的力学性能研究[J]. 王磊,熊祖菁,刘存鹏,李泉龙. 混凝土. 2014(07)
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
[2]表面黏贴式光纤光栅传感原理及其实验研究[D]. 张桂花.西安科技大学 2013
[3]钢筋与活性粉末混凝土粘结性能的试验研究[D]. 贾方方.北京交通大学 2013
[4]FRP筋与混凝土粘结滑移性能研究[D]. 张海霞.东北大学 2006
[5]锈蚀钢筋与混凝土动态粘结性能研究[D]. 郑晓燕.河海大学 2004
硕士论文
[1]FRP-钢复合筋拉伸力学性能、耐久性及其与混凝土粘结性能试验研究[D]. 潘俊.深圳大学 2017
[2]高强珊瑚混凝土配合比工艺与抗压特性研究[D]. 袁征.广西大学 2017
[3]BFRP筋—海水海砂混凝土梁短长期力学性能研究[D]. 金云东.东南大学 2016
[4]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
[5]全珊瑚海水混凝土的配合比设计和基本性能[D]. 袁银峰.南京航空航天大学 2015
[6]钢—连续纤维复合筋混凝土框架抗震性能试验研究[D]. 张蝶.东南大学 2015
[7]南沙群岛岛礁战略价值评价研究[D]. 张荷霞.南京大学 2014
[8]纤维和纳米炭黑对GFRP筋与混凝土粘结性能影响[D]. 高会晓.大连理工大学 2013
[9]珊瑚混凝土的疲劳特性及微观机理研究[D]. 张栓柱.广西大学 2012
[10]钢筋混凝土粘结性能的试验研究[D]. 王栋.西安建筑科技大学 2010
本文编号：3159373
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