新型GFRP-混凝土組合人行天橋橋面板設(shè)計(jì)開發(fā)與受彎性能分析
本文選題:纖維增強(qiáng)材料 + 組合結(jié)構(gòu); 參考:《湖南科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)是近年來在土木工程應(yīng)用中越來越廣泛的一種新型材料,與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料相比,F(xiàn)RP耐腐蝕、抗疲勞性能好;但價格昂貴、初期資金投入大、FRP構(gòu)件易出現(xiàn)局部破壞。本研究將GFRP與混凝土形成組合結(jié)構(gòu),開發(fā)了一種輕質(zhì)高強(qiáng)、施工階段不需要支撐和模板的新型GFRP—混凝土組合人行天橋橋面板。 論文探討了GFRP受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算理論與簡化計(jì)算方法,將簡化計(jì)算結(jié)果與有限元模擬分析結(jié)果對比,兩者非常吻合,,證實(shí)了簡化計(jì)算方法的可行性。從專利CN103194970A中選取了三種具有代表性的GFRP板的截面形式,用ANSYS模擬分析這三種截面形式的組合橋面板在施工階段的受彎性能。分析結(jié)果表明,GFRP板具有較高的承載力安全儲備,變形是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要控制參數(shù);在豎肋不發(fā)生屈曲的情況下,沒有增加加勁肋的截面形式的GFRP板是最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。 通過組合構(gòu)件在施工階段和使用階段的跨中撓度值與GFRP底板跨中處的順板跨方向應(yīng)力對GFRP板截面參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析,對比分析結(jié)果,得出豎肋高度對跨中撓度與底板應(yīng)力影響最顯著,其次是壁厚,而GFRP板寬、T型肋高度和混凝土高度對組合結(jié)構(gòu)的受彎性能影響不大。
[Abstract]:Fiber reinforced composite (FRP) is a new type of material which is more and more widely used in civil engineering in recent years. Compared with traditional structural materials, FRP has good corrosion resistance and fatigue resistance, but the price is high.The initial investment of large FRP components is prone to local damage.In this study, a new type of GFRP- concrete composite footbridge deck slab is developed, which is composed of GFRP and concrete, which is lightweight and high strength, and does not need support and formwork in construction stage.In this paper, the design and calculation theory and simplified calculation method of GFRP flexural members are discussed. The simplified calculation results are compared with the results of finite element simulation analysis. The two results are in good agreement with each other, and the feasibility of the simplified calculation method is verified.Three typical cross-section forms of GFRP slab are selected from patented CN103194970A, and the flexural behavior of these three cross-section composite deck slabs in construction stage is analyzed by ANSYS simulation.The results show that GFRP plates have high bearing capacity safety reserve and deformation is the main control parameter in structural design, and the GFRP plate without stiffening rib section is the most economical and practical without buckling of vertical ribs.The cross-section parameters of GFRP plate are optimized by the deflection value of the composite members in the construction stage and the use stage and the stress of the side plate in the center of the GFRP bottom slab. The results are compared and analyzed.It is concluded that the vertical rib height has the most significant effect on the midspan deflection and the stress of the bottom slab, followed by the wall thickness, while the width T-rib height of the GFRP slab and the concrete height have little effect on the flexural behavior of the composite structure.
【學(xué)位授予單位】:湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U441;U443.31
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:1750307
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