BFRP模壳—混凝土组合桥面板优化设计及其长期性能研究
发布时间：2020-12-31 18:57
桥梁工程中普遍存在结构耐久性差,钢材腐蚀严重,长期性能不足等重大问题,而纤维增强复合材料（FRP,Fiber Reinforced Polymer）因其具有轻质高强、抗疲劳和耐腐蚀等优越性能,能够改善和解决传统材料带来的一系列问题,已经在桥梁工程中成为桥面板材料的新选择。将FRP型材与混凝土两者组合,课题组开发了一种BFRP模壳-混凝土组合桥面板结构,能够充分发挥各自的优越性能,即底部BFRP型材耐腐蚀高抗拉性能,顶部混凝土抗压性能。本文在课题组前期研究基础之上,认识到该组合桥面板结构整体刚度、材料利用率等仍有提升空间,长期性能还未进行有效评价,因此进行了以下几个方面的研究:（1）BFRP模壳-混凝土组合桥面板结构优化设计。经过初步优化设计、有限元分析、方案比选及最终优化设计,提出一种新型高性能BFRP模壳-混凝土组合桥面板。相比课题组原模壳截面,新型BFRP模壳截面材料利用率提高12.8%,组合桥面板整体刚度提升1.8倍,新型截面优势明显。并对生产出的BFRP构件进行了相应的力学性能试验,得到BFRP模壳实际抗拉强度及弹性模量。（2）BFRP模壳模拟混凝土浇筑试验。分析了在加载和卸载...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
北京密云FRP简支公路桥我国从21世纪初特别是在BFRP材料开发了具有自主知识产权的生产技术，价格
图 1.3 FRP 构件在公路桥梁中的使用比例研究现状以来，对 FRP-混凝土组合桥面板结构体系的研结构的研究开展较早，设计并分析了多种组合应用。比如美国和欧洲等国，从 1985 年开始实践。 MIT 的 Deskovic[14]研究设计出一种新型 FR部为混凝土，下部采用箱型 GFRP 梁，两者通底部粘贴 CFRP 薄板从而增强受拉作用和整体性能试验，试验表明该构件的整体刚度很好，m。同时在一定荷载水平和应力比下进行了疲0.70%板件8.39%11.19%
第一章 绪论7图1.4 箱型FRP-混凝土组合梁 图1.5 树脂胶连接FRP-混凝土组合板在实际工程中，1998 年美国的俄亥俄州代顿市 Salem Avenue 桥[16]的桥面板更换工程中，使用了下列形式的 GFRP 型材-混凝土组合桥面板，如图 1.6 所示。该桥面板底部为受拉的 GFRP 拉挤板，同时作为施工的永久模板；上部为受压区混凝土和 GFRP 筋。后期桥梁监测表明该桥面板受力性能良好，同样的两者间界面粘结相对薄弱。2002 年，澳大利亚建成了一座跨度 10m 的 FRP-混凝土组合梁桥[17]，如图 1.7 所示。该结构是由一个个箱型 FRP 管通过胶粘结排列组合而成
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力混凝土梁疲劳预应力损失探索性试验[J]. 曾丁,王国亮,谢峻,郑晓华. 公路交通科技. 2012(12)
[2]GFRP加肋折形模板施工过程模拟试验[J]. 刘玉擎,范海丰,代亮. 玻璃钢/复合材料. 2010(06)
[3]疲劳荷载作用下部分预应力混凝土梁的挠度研究[J]. 刘立新,汪小林,于秋波,安鸿飞. 郑州大学学报(工学版). 2007(04)
[4]体外CFRP筋预应力混凝土箱梁长期受力性能试验研究[J]. 曹国辉,方志. 土木工程学报. 2007(02)
[5]建筑腐蚀可持续发展[J]. 洪乃丰. 工业建筑. 2006(03)
[6]FRP材料组合结构桥梁的新技术[J]. 刘玉擎,陈艾荣. 世界桥梁. 2005(02)
[7]GFRP空心板静载试验研究及分析[J]. 冯鹏,叶列平. 工业建筑. 2004(04)
[8]新型FRP筋粘结性能研究[J]. 薛伟辰,刘华杰,王小辉. 建筑结构学报. 2004(02)
[9]预应力组合梁长期性能试验研究与时随分析[J]. 薛伟辰,李杰,何池. 中国公路学报. 2003(04)
[10]拉挤成型FRP桥面板的研究[J]. 付翰香,薛元德,李文晓. 玻璃钢/复合材料. 2003(06)
博士论文
[1]新型FRP空心桥面板的设计开发与受力性能研究[D]. 冯鹏.清华大学 2004
硕士论文
[1]BFRP模壳—混凝土组合桥面板在长期荷载下的性能研究[D]. 邓文杰.东南大学 2017
[2]BFRP模壳—混凝土组合桥面板基本性能研究[D]. 孙沈鹏.东南大学 2015
[3]锈蚀钢筋混凝土梁疲劳试验与数值模拟[D]. 邢明录.山东大学 2013
[4]GFRP－混凝土组合桥面板受力性能研究[D]. 郭涛.清华大学 2011
[5]钢—混凝土组合梁的长期性能研究[D]. 王恩来.中南大学 2009
本文编号：2950137
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
北京密云FRP简支公路桥我国从21世纪初特别是在BFRP材料开发了具有自主知识产权的生产技术，价格
图 1.3 FRP 构件在公路桥梁中的使用比例研究现状以来，对 FRP-混凝土组合桥面板结构体系的研结构的研究开展较早，设计并分析了多种组合应用。比如美国和欧洲等国，从 1985 年开始实践。 MIT 的 Deskovic[14]研究设计出一种新型 FR部为混凝土，下部采用箱型 GFRP 梁，两者通底部粘贴 CFRP 薄板从而增强受拉作用和整体性能试验，试验表明该构件的整体刚度很好，m。同时在一定荷载水平和应力比下进行了疲0.70%板件8.39%11.19%
第一章 绪论7图1.4 箱型FRP-混凝土组合梁 图1.5 树脂胶连接FRP-混凝土组合板在实际工程中，1998 年美国的俄亥俄州代顿市 Salem Avenue 桥[16]的桥面板更换工程中，使用了下列形式的 GFRP 型材-混凝土组合桥面板，如图 1.6 所示。该桥面板底部为受拉的 GFRP 拉挤板，同时作为施工的永久模板；上部为受压区混凝土和 GFRP 筋。后期桥梁监测表明该桥面板受力性能良好，同样的两者间界面粘结相对薄弱。2002 年，澳大利亚建成了一座跨度 10m 的 FRP-混凝土组合梁桥[17]，如图 1.7 所示。该结构是由一个个箱型 FRP 管通过胶粘结排列组合而成
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力混凝土梁疲劳预应力损失探索性试验[J]. 曾丁,王国亮,谢峻,郑晓华. 公路交通科技. 2012(12)
[2]GFRP加肋折形模板施工过程模拟试验[J]. 刘玉擎,范海丰,代亮. 玻璃钢/复合材料. 2010(06)
[3]疲劳荷载作用下部分预应力混凝土梁的挠度研究[J]. 刘立新,汪小林,于秋波,安鸿飞. 郑州大学学报(工学版). 2007(04)
[4]体外CFRP筋预应力混凝土箱梁长期受力性能试验研究[J]. 曹国辉,方志. 土木工程学报. 2007(02)
[5]建筑腐蚀可持续发展[J]. 洪乃丰. 工业建筑. 2006(03)
[6]FRP材料组合结构桥梁的新技术[J]. 刘玉擎,陈艾荣. 世界桥梁. 2005(02)
[7]GFRP空心板静载试验研究及分析[J]. 冯鹏,叶列平. 工业建筑. 2004(04)
[8]新型FRP筋粘结性能研究[J]. 薛伟辰,刘华杰,王小辉. 建筑结构学报. 2004(02)
[9]预应力组合梁长期性能试验研究与时随分析[J]. 薛伟辰,李杰,何池. 中国公路学报. 2003(04)
[10]拉挤成型FRP桥面板的研究[J]. 付翰香,薛元德,李文晓. 玻璃钢/复合材料. 2003(06)
博士论文
[1]新型FRP空心桥面板的设计开发与受力性能研究[D]. 冯鹏.清华大学 2004
硕士论文
[1]BFRP模壳—混凝土组合桥面板在长期荷载下的性能研究[D]. 邓文杰.东南大学 2017
[2]BFRP模壳—混凝土组合桥面板基本性能研究[D]. 孙沈鹏.东南大学 2015
[3]锈蚀钢筋混凝土梁疲劳试验与数值模拟[D]. 邢明录.山东大学 2013
[4]GFRP－混凝土组合桥面板受力性能研究[D]. 郭涛.清华大学 2011
[5]钢—混凝土组合梁的长期性能研究[D]. 王恩来.中南大学 2009
本文编号：2950137
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