FRP管混凝土与混凝土板组合梁受力性能与徐变效应

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FRP管混凝土与混凝土板组合梁是一种新型组合结构形式,上面为混凝土板,下面为圆FRP管,FRP管可以空心、可以注入沙浆、轻骨料混凝土等,这种结构充分利用FRP所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的优越抗压性能。这种结构不仅能适应现代工程结构向轻质高强、大跨重载的需要,而且符合现代工业化发展的潮流,因而在大跨度结构中拥有巨大的优势,同时在工程中也必将有很好的应用发展前景。通过查阅近几十年来的大量文献发现,到目前为止,对FRP管混凝土与混凝土板组合梁结构的研究较少,因此进一步系统地开展对FRP管混凝土与混凝土板组合梁结构的理论研究具有现实和深远的意义。针对FRP管混凝土与混凝土板组合梁,本论文采用理论分析与数值计算相结合的方法,主要研究内容有:分析组合梁的弹性抗弯承载力和极限抗弯承载力;分析FRP管混凝土与混凝土板组合梁的界面滑移、变形、轴力和界面剪力;分析对称集中荷载作用下FRP管混凝土与混凝土板简支组合梁的徐变效应,建立组合梁徐变效应分析模型;研制徐变效应分析计算程序,分析对称集中荷载作用下组合梁在徐变效应影响下的承载能力、应变变化、变形性能及交接面滑移性能,同时对组合梁徐变效应的参数进行了分析。本文通过采用理论分析和数值计算相结合的方法,对FRP管混凝土与混凝土板组合梁的力学性能和徐变效应进行研究,建立了FRP管混凝土与混凝土板组合梁的弹性承载力和塑性极限承载力计算公式;建立了FRP管混凝土与混凝土板组合梁滑移理论计算公式,并进行了滑移和轴力的算例分析;对FRP管混凝土与混凝土板组合梁的徐变效应进行了分析,提出了组合梁徐变效应简化分析方法,以对称集中荷载作用下组合梁为例,建立了粘弹性分析的数学模型,并进行了算例分析;利用计算机程序,对连接件刚度、混凝土相对湿度、混凝土轴心抗压强度、混凝土板高度、混凝土板宽度、FRP管弹性模量和FRP管厚度这几项基本参数进行计算分析,结果表明,这几项参数对于组合梁跨中挠度、FRP管应力和梁端滑移都有一定影响。本文研究得出的这些结论,相信对后续研究及实际应用都具有一定的参考价值。
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