纤维塑料筋混凝土梁挠度计算方法.pdfVIP

水 利 学 报 年 月 第 卷 第 期 文章编号 纤维塑料筋混凝土梁挠度的计算方法 薛伟辰 郑乔文 杨 雨 同济大学土木工程学院 上海 摘要 本文基于本课题组与国外已有试验研究 根据纤维塑料筋混凝土梁的非线性有限元分析与试验结果的验证 对纤维塑料筋混凝土梁挠度的计算方法进行了较系统的研究 研究表明 纤维塑料筋混凝土梁的刚度随配筋率和 混凝土强度的提高而增大 当纤维塑料筋混凝土梁发生受拉破坏时 增加配筋率可提高其极限变形能力 而当发生 受压破坏时 极限变形能力与配筋率成反比 纤维塑料筋混凝土梁开裂截面内力臂长度系数可取为 在此基 础上 提出了纤维塑料筋混凝土梁挠度的设计建议 按本文建议公式计算的纤维塑料筋混凝土梁挠度值与试验结 果吻合良好 关键词 纤维塑料筋 混凝土梁 挠度 内力臂长度系数 设计建议 中图分类号 文献标识码 研究背景 纤维塑料 简称 筋 是由多股连续纤维 玻璃纤维 碳纤维 芳纶纤维 等 通过基底材料 聚酞胺树脂 聚乙烯树脂 环氧树脂等 进行胶合后 经特制模具挤压并拉拔成型的一 种新型的钢筋替代材料 筋具有抗拉强度高 耐腐蚀性能好 重量轻 弹性模量低等特点 目前已在 水坝 挡水板 蓄水池 水塔 渡槽等水工结构中得到了一定的应用 自 世纪 年代起 国外学者即开展了 筋在土木工程中的应用研究 在 筋混凝土梁的 受力性能方面 等通过 根 筋混凝土简支梁的试验得出 筋混凝土梁的挠度大于相应 的钢筋混凝土梁 后又基于 根简支梁和 根两跨连续梁的试验结果 分析了 筋混凝土梁的挠度 特性 等 的研究表明 筋混凝土梁的设计主要由其在使用荷载下的挠度决定 这一特 点与钢筋混凝土梁有所区别 等建议 中双排配置 筋混凝土梁挠度公式中 的系数 可取为 我国在 筋混凝土结构方面的研究起步较晚 年本课题组率先开展了 筋混凝土结构的研究 年和 年先后共进行了 根 筋混凝土梁的试验 研究了 筋 混凝土梁的正截面抗弯性能 目前我国尚未颁布有关 筋混凝土结构的设计规范 本文基于本课题组和国外已有的 筋混凝土梁的试验结果 结合非线性有限元分析 对我国 混 凝土结构设计规范 简称混凝土规范 中钢筋混凝土梁的挠度计算公式进行修正 提 出有关 筋混凝土梁挠度的设计建议 试验研究与非线性有限元分析 试验研究 本课题组通过 根梁 其中 根 筋混凝土梁 根钢筋混凝土梁 的单调静力试 收稿日期 基金项目 交通部西部交通建设科技项目 国家 十一五 科技支撑计划重点课题 作者简介 薛伟辰 男 江苏扬州人 博士 教授 主要从事现代预应力结构与先进复合材料的应用研究 验 对 筋混凝土梁的受力性能进行了研究 根试验梁的具体参数见表 表中 分别为截 面的宽度和高度 和 分别为混凝土的弹性模量 立方体抗压强度 轴心抗压强度和抗拉强 度 试验采用表面带肋的国产 筋 其直径为 弹性模量和极限抗拉强度分别为 和 试验研究表明 筋混凝土梁的受力过程分为弹性阶段和带裂缝工作阶段 与钢筋混