FRP筋体外预应力的梁的疲劳性能研究-答辩演示幻灯片.ppt

体外预应力FRP筋加固混凝土梁的疲劳性能研究 学生：高宏 导师：张继文 第一章 绪 论 1 试验研究 第二章 结构疲劳性能评估方法 第三章 结构材料疲劳性能及其寿命预测 1 体内受拉钢筋 2 混凝土 3 体外筋 疲劳破坏机理 FRP筋疲劳失效标准 混凝土受压疲劳破坏机理 第四章 FRP筋体外预应力梁疲劳试验研究 第五章 FRP筋体外预应力梁疲劳损伤分析 4.4.3 受拉钢筋疲劳状态分析 PB-1 体内受拉钢筋断裂图 PB-1 体内受拉钢筋应变图 PB-2 体内受拉钢筋应变图 4.4.4 体外预应力筋的疲劳状态分析 PB-1 体外筋应变图 PB-1 体外筋应力图 PB-1 体外筋弹性模量变化 疲劳模量 荷载上限变形模量 荷载下限变形模量 PB-2 体外筋应变图 PB-2 体外筋应力图 PB-2 体外筋弹性模量变化 疲劳模量 荷载上限变形模量 荷载下限变形模量 4.4.5 挠度分析 PB-1各级荷载下的挠度随循环次数变化 PB-2 各级荷载下的挠度随循环次数变化 4.4.6 疲劳损伤后静载极限破坏形态分析 各梁极限破坏试验情况 200万次没有破坏 体外筋断裂 230 PB-2 32万次体内钢筋疲劳破坏 体外筋断裂 120 PB-1 疲劳试验 体外预应力梁静载试验 混凝土压碎 220 JB-2 普通钢筋混凝土梁 先钢筋屈服， 后混凝土压碎 110 JB-1 静载试验 说明 破坏形态 极限荷载（kN） 项目 梁编号 体外预应力梁的曲率分布示意图 水平力平衡方程 弯矩平衡方程 变形协调方程 结构疲劳累积 损伤的模拟 5.6.2 程序运行与调试中的若干问题 1）分析时间点的选取 2）迭代初值的选取 3）程序循环的调试 PB-1 受拉钢筋疲劳累积损伤计算值 PB-1 混凝土疲劳累积损伤计算值 * * 体外 预应力CFRP 索加固桥梁结构实例 FRP筋在体外预应力领域的应用 体外预应力CFRP 筋混凝土桥梁 国内外关于体外预应力FRP筋混凝土梁 的疲劳试验研究成果 1，体外预应力斜交桥 2，体外预应力连续梁 3，体外预应力梁对比疲劳试验 2 理论研究 材料性能试验 结构静力性能试验 结构疲劳性能试验 结构疲劳累积损伤模拟 结构疲劳性能评估方法 结构设计施工建议 1，结构疲劳失效形态 2，结构整体疲劳寿命 3，结构抗弯刚度的衰减规律 结构材料分类 材料疲劳分析项目 1 疲劳失效准则 2 影响疲劳性能的因素 3 疲劳寿命预测 4 疲劳累积损伤数学模型 3.1 普通钢筋疲劳性能 钢筋的疲劳寿命预测 钢筋疲劳损伤数学模型 P—M准则 S－N曲线回归公式 3.2 FRP筋疲劳性能研究 承载力下降 弹性模量的降低 弹性模量的降低 FRP筋疲劳性能 的主要影响因素 构成材料以及其特性 构造形式与几何特征 实验参数与环境条件 缠绕丝间距1.2D 缠绕丝间距1.8D 筋材泊松比 最优比例 螺旋丝间距 筋材直径 2.3 混凝土的受压疲劳性能研究 残余应变的三阶段发展规律 混凝土疲劳损伤数学模型 2.4 钢筋与混凝土的粘结疲劳性能研究 1，钢筋与混凝土的粘结强度不断下降 2，受拉钢筋应变不均匀系数不断上升 4.1试验构件 4.2 试验设备 循环加载设备 FBG光纤测量设备 BOTDR光纤测量设备 FRP体外筋预应力张拉装置 4.3 试验内容 梁静力性能试验 梁疲劳性能试验 材料性能试验 JB-1，JB-2 PB-1，PB-2 钢筋，FRP筋，混凝土 4.4 试验结果分析 a）静力试验梁JB-2裂缝图 b）PB-1梁疲劳裂缝图 c）PB-2梁疲劳裂纹图 4.4.2 混凝土疲劳状态分析 PB-1 混凝土应变图 PB-1 混凝土动应变图 PB-2 混凝土应变图