FRP-混凝土组合梁受力性能研究开题报告

 2021-12-14 21:32:27

1. 研究目的与意义(文献综述)

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer或Fiber Reinforced Plastic简称FRP),是一种具有抗拉强度高、耐腐蚀、自重小的新型材料,以其强度高、重量轻、易于施工、耐腐蚀性好等优点被广泛用于土木工程中结构补强加固材料。但是单独作为一种结构材料,FRP材料易于发生失稳等也是不可回避的问题,将FRP材料与混凝土材料组合形成 FRP-混凝土组合结构,利用FRP材料良好的受拉性能和混凝土材料较高的受压能力来实现组合结构良好的受力性能是现在FRP材料应用的诸多领域中一个很重要的方面。而要使 FRP-混凝土组合结构良好的受力性能得以发挥,保证FRP材料与混凝土之间协同工作能力的研究就显得至关重要。

FRP材料,尤其是FRP型材具有较高的抗拉承载力,在单独承受弯曲荷载时,容易产生局部屈曲和侧向失稳。而混凝土材料是一种抗拉能力较差而抗压能力较强的材料。将FRP材料与混凝土材料组合应用在组合梁中,发挥FRP材料抗拉能力强的优点,同时利用混凝土防止FRP材料发生其他破坏形式;而FRP材料的存在也使得混凝土材料的抗压强度得以充分发挥,不会因为其抗拉强度低而提前破坏。FRP--混凝土组合梁正是由FRP材料和混凝土,通过一定的比例混合,共同承受荷载。

FRP材料与混凝土组合在一起共同承担结构荷载,可以发挥两种材料各自的优势,提高受力梁的承载力。但是现在越来越多的研究表明对于两种或两种以上材料组合而成的组合梁,材料在梁中的协同工作能力是影响整个组合梁在使用期限内的工作性能的重要因素。具体来说对于FRP--混凝土组合梁在FRP和混凝土材料性质不变的情况下,二者之间协同工作能力的强弱决定了整个组合梁能否真正发挥材料各自的特性。可以看出FRP材料与混凝土之间的协同工作能力对于发挥材料特性,使FRP--混凝土组合梁达到其极限承载力具有重要作用。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容:

1.了解并熟悉新型frp材料力学性能;

2.了解frp-混凝土组合梁的设计理念;

3.较为熟练应用有限元软件abaqus,模拟组合梁的受力全过程,结合其破坏特点,分析研究受力特性。

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3. 研究计划与安排

3月25号前 完成上传开题报告和外文翻译;

3月25日~ 4月15日 学习熟悉有限元abaqus使用;

4月15日~5月15日 构建模型,并模拟其受力全过程,总结破坏特征;

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4. 参考文献(12篇以上)

【1】杨勇,可守峰,徐博林,薛建阳,刘玉擎.frp-混凝土组合桥面板疲劳性能研究综述.西安建筑科技大学学报(自然科学版).

【2】段世昌.复合材料-混凝土组合结构的力学性能研究.清华大学.

【3】王言磊,欧进萍.frp-混凝土组合梁/板研究与应用进展.公路交通科技.

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