钢筋布设对GFRP-混凝土组合板弯曲性能影响的研究

发布时间：2024-04-01 22:42

　　钢筋的布设可以提高GFRP-混凝土组合桥面板的弯曲刚度,改善组合板的延性,降低组合板的造价。此外,配筋组合板具有优于钢筋混凝土板的耐久性。本文基于截面分析法对配筋组合板的弯曲性能进行研究。首先基于平截面假定推导配筋组合板的截面分析模型,并通过2片试验板进行验证。然后采用截面分析法对钢筋布设与组合板刚度及延性的关系进行分析。分析表明:钢筋面积、GFRP底板厚度都可以提高组合板的弯曲刚度;钢筋面积越大组合板延性越差,GFRP底板越厚组合板延性越差;可以通过增加钢筋面积、减少GFRP底板厚度的方法提高组合板的刚度,并使组合板具有一定延性;当钢筋面积和GFRP板尺寸不变时,可以使钢筋尽量靠近桥面板底面布置,从而获得较好的弯曲刚度及延性。

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【部分图文】：

图1GFRP-混凝土-钢组合梁桥

环境中的氯离子会与桥面板中的钢筋发生反应,从而造成钢筋锈蚀、结构承载能力降低。当桥梁经常受超载车辆影响时,疲劳锈蚀的耦合作用会加剧桥梁病害,降低桥梁使用寿命。GFRP(玻璃纤维增强复合材料)-混凝土组合桥面板由于GFRP优异的材料特性增强了桥面板抗环境侵蚀的能力,提高了桥面板的使....

图2GFRP-混凝土桥面板的受弯分析模型

这里采用如下假定进行开裂后截面应变分析:①组合板基本符合平截面假定;②忽略受拉区混凝土的贡献。依据平截面假定建立截面各处应变的相关关系,并用受压区高度x和混凝土顶面应变εcc表示截面各点应变,如式(4)所示。之后依据内力平衡条件求解出不同弯矩下对应的截面应变分布。配筋组合板截面分....

图3截面尺寸及测点布设/mm

试件A-1的计算跨径为1.6m,试件A-2的计算跨径为1.4m。两个试件的板宽均为0.6m。采用4点加载方式进行加载,组合板的截面尺寸及加载如图3所示。实测的材料参数:试件A-1、试件A-2混凝土立方体抗压强度分别为37.9MPa、36.1MPa,弹性模量分别为32.1....

图5弯曲刚度与钢筋面积、GFRP底板厚度的关系

图5为弯曲刚度与钢筋面积、GFRP底板厚度的关系。图中,As为受拉钢筋面积;d为GFRP底板厚度;EI为组合板的弯曲刚度。从图5中可以看出,受拉钢筋、GFRP底板都可以有效提高组合板的弯曲刚度,但综合考虑GFRP与钢筋的造价,可以适当地布设一定量的钢筋代替GFRP板,从而降低GF....

本文编号：3945420