FRP-混凝土組合梁受力性能分析、試驗(yàn)與設(shè)計(jì)方法

針對基礎(chǔ)設(shè)施中日益嚴(yán)重的鋼材銹蝕問題和純FRP（纖維增強(qiáng)復(fù)合材料）結(jié)構(gòu)初次投入大、剛度低等不足，本項(xiàng)目發(fā)展了一種新型高耐久性的FRP-混凝土組合梁。首先，通過單剪試驗(yàn)對4種FRP與混凝土間連接方式的粘結(jié)性能進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，考察了這4種連接方式的粘結(jié)破壞特征和粘結(jié)-滑移關(guān)系，分析了多種因素對FRP與混凝土間粘結(jié)性能的影響，并提出了FRP剪力鍵抗剪設(shè)計(jì)方法。試驗(yàn)結(jié)果表明：4種優(yōu)化后的連接方式均可作為FRP-混凝土組合結(jié)構(gòu)中有效的組合界面連接措施。其次，在分析了該新型組合梁中可能發(fā)生的各種失效模式的基礎(chǔ)上，歸納、總結(jié)和完善了已有的組合梁基本力學(xué)性能理論分析方法，提出了適合組合梁初步設(shè)計(jì)的簡化分析與設(shè)計(jì)方法，并給出了三種優(yōu)化失效模式下的設(shè)計(jì)步驟；對1根純FRP梁、3根FRP-混凝土組合梁進(jìn)行了彎曲試驗(yàn)研究，考察了組合梁試件中各種連接的性能，了解了組合梁試件的極限抗彎承載力及其失效模式，同時對組合梁試件進(jìn)行了詳細(xì)的有限元分析。研究表明：增加混凝土層后，組合梁試件的剛度得到了大幅提高，同時試件的造價剛度比也大幅下降，有限元分析可以很好地預(yù)測試件的靜力性能。再次，對FRP-混凝土組合梁的徐變和疲勞性能進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出了經(jīng)歷持續(xù)加載和循環(huán)加載后組合梁剩余強(qiáng)度和變形的預(yù)測方法；考察了溫度改變引起的CFRP/GFRP界面應(yīng)力分布情況，對溫差作用下的組合梁性能進(jìn)行了分析；在此基礎(chǔ)上，提出了組合梁長期力學(xué)性能（徐變、疲勞和溫差）的理論分析方法。將兩種徐變理論預(yù)測法與徐變試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比分析，發(fā)現(xiàn)理論預(yù)測值與試驗(yàn)結(jié)果吻合得很好。研究表明所提出的理論分析方法可用于長期荷載作用下組合梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后，對一根FRP梁和一根FRP-混凝土組合梁進(jìn)行了靜載試驗(yàn)，研究了基于嵌入式FBG的FRP-混凝土組合梁自感知特性；基于FBG監(jiān)測應(yīng)變數(shù)據(jù)，提出了具有自感知特性FRP-混凝土組合梁的性能預(yù)測方法；研究結(jié)果表明：嵌入式FBG傳感器能非常準(zhǔn)確地反映FRP試件的內(nèi)部應(yīng)變，基于FBG監(jiān)測應(yīng)變可很好地預(yù)測FRP-混凝土組合梁的荷載和撓度等性能。通過上述組合梁受力性能的系統(tǒng)研究，建立了一套實(shí)用的FRP-混凝土組合梁受力性能分析、試驗(yàn)與設(shè)計(jì)方法，為推廣該新型組合梁在實(shí)際工程中應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。 2100433B

針對基礎(chǔ)設(shè)施中日益嚴(yán)重的鋼材銹蝕問題和純FRP（纖維增強(qiáng)復(fù)合材料）結(jié)構(gòu)初次投入大、剛度低等不足，本項(xiàng)目意在發(fā)展新型、高耐久性的FRP-混凝土組合梁。首先，設(shè)計(jì)兩種新型、高耐久性的FRP-混凝土組合梁；其次，通過試驗(yàn)研究FRP與混凝土連接性能，探尋多試驗(yàn)參數(shù)對連接性能的影響規(guī)律，建立FRP/混凝土界面粘結(jié)-滑移本構(gòu)模型，提出實(shí)用的組合界面抗剪設(shè)計(jì)方法；再次，通過理論分析、數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究FRP-混凝土組合梁基本力學(xué)性能，歸納、總結(jié)和完善已有的組合梁基本力學(xué)性能理論分析方法，提出適合初步設(shè)計(jì)的簡化分析與設(shè)計(jì)方法；最后，通過理論分析、數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究FRP-混凝土組合梁長期力學(xué)性能（徐變、疲勞和溫差），提出組合梁長期力學(xué)性能理論分析方法。通過上述組合梁受力性能的系統(tǒng)研究，建立一套實(shí)用的FRP-混凝土組合梁受力性能分析、試驗(yàn)與設(shè)計(jì)方法，為推廣該新型組合梁在實(shí)際工程中應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

《鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu):試驗(yàn)、理論與應(yīng)用》書中介紹的研究內(nèi)容包括簡支組合梁的承載力及變形計(jì)算，組合梁的受剪、受扭性能，連續(xù)組合梁及預(yù)應(yīng)力組合梁的性能，混凝土翼板開洞組合梁，抗剪連接件的性能及設(shè)計(jì)方法，組合梁的疲勞性能、抗震性能以及高強(qiáng)混凝土組合梁的性能等?！朵?混凝土組合梁結(jié)構(gòu):試驗(yàn)、理論與應(yīng)用》側(cè)重對試驗(yàn)結(jié)果的描述和對組合梁受力機(jī)理及設(shè)計(jì)方法的闡述，可供從事土木工程專業(yè)的廣大科技工作者和設(shè)計(jì)人員參考，也可以作為研究生和本科生的學(xué)習(xí)參考書使用。

《型鋼部分包裹再生混凝土柱受力性能與設(shè)計(jì)方法》旨在介紹型鋼部分包裹再生混凝土柱的受力性能和設(shè)計(jì)方法，主要內(nèi)容包括緒論、型鋼與部分包裹再生混凝土界面黏結(jié)滑移試驗(yàn)及分析、型鋼部分包裹再生混凝土柱軸壓性能研究、火災(zāi)（高溫）后型鋼部分包裹再生混凝土柱軸壓性能研究、型鋼部分包裹再生混凝土柱偏心受壓性能研究。

《型鋼部分包裹再生混凝土柱受力性能與設(shè)計(jì)方法》可供土木工程領(lǐng)域的科研人員、工程技術(shù)人員，以及高等院校相關(guān)專業(yè)的教師和研究生參考使用。

本書可供土木工程技術(shù)人員、科研人員及有關(guān)專業(yè)師生參考。 與本書研究內(nèi)容有關(guān)的項(xiàng)目及編號： 1.建設(shè)部項(xiàng)目：“鋼與輕骨料混凝土組合梁試驗(yàn)研究”（05-k5-10） 2.吉林省科技廳項(xiàng)目：“鋼與輕骨料混凝土組合梁的理論與試驗(yàn)研究”(20050531)3.吉林省交通廳項(xiàng)目：“鋼與輕骨料混凝土組合梁的應(yīng)用研究”（2005-1-18） 4.吉林省科技廳項(xiàng)目：“北方寒地節(jié)能抗震住宅關(guān)鍵技術(shù)研究”（201205083） 5.吉林省教育廳項(xiàng)目：“輕鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能一體化技術(shù)體系研究”（吉教合字[2009]第185號）