FRP筋混凝土梁挠度的特点及计算方法.docxVIP

文章编号：1000-4750(2009)Sup.I-0171-05FRP 筋混凝土梁挠度的特点及计算方法*徐新生，纪涛，郑永峰(济南大学土木建筑学院，济南 250022)摘 要：FRP(Fiber Reinforced Polymer)筋弹性模量较低且没有明显屈服点，导致 FRP 筋混凝土梁受荷时产生较大的挠度变形和裂缝宽度，造成多数情况下，适用性要求在设计中起控制作用。在国外有关 FRP 筋混凝土梁挠度计 算方法分析基础上，对 2 组 5 个混凝土梁式试件进行了弯曲试验研究。根据试验荷载-挠度关系曲线，以截面开裂 弯矩和极限状态的截面弯矩确定的双直线弯矩-曲率关系模型为基础，导出了 FRP 筋混凝土梁挠度计算公式，计 算结果与试验结果吻合较好。关键词：双直线弯矩-曲率关系模型；挠度；P-? 曲线；FRP 筋；混凝土梁中图分类号：TU375.1文献标识码：ACHARACTERISTICS AND CALCULATION METHODS OF CONCRETEBEAMS REINFORCED WITH FRP BARS*XU Xin-sheng , JI Tao , ZHENG Yong-feng(School of Civil Construction, Jinan University, Jinan 250022, China)Abstract: The low elastic modulus of FRP bars and their non-yielding characteristics result in large deflectionsand wide cracks in concrete beams reinforced with FRP bars. Consequently, in many cases, serviceability requirements may play a major role in the design process. Based on analyses of calculation methods for the deflection of FRP concrete beam abroad, the experiment of 2 groups and 5 concrete beams under vertical loads at three-dividing point was conducted. According to the load-deflection curve and an assumed bilinear moment-curvature model determined by the crack moment and the ultimate moment of cross-sections, an analytical formula for predicting the deflection of FRP reinforced concrete beams was proposed, by which the calculated and the experimental results matches well.Key words: bilinear moment-curvature model; deflection; P-? curve; FRP bars; concrete beamFRP(Fiber Reinforced Polymer)筋作为一种新型复合材料，具有耐腐蚀、抗疲劳、抗磁性、电绝缘 性、徐变小、比重小等优点，同时其热膨胀系数与混凝土接近，因此可以用来代替混凝土结构中的部分普通钢筋，解决由钢筋锈蚀引起的工程失效问 题。但是，由于 FRP 筋弹性模量相对较低，抗拉强 度较高，在受拉破坏以前应力-应变关系一直表现为———————————————收稿日期：2008-03-10；修改日期：2008-12-12线弹性且没有明显的屈服点，粘结性能与钢筋也有较大差别，这些特性导致了 FRP 筋混凝土梁会产生 更大的挠度和裂缝宽度。众多学者研究表明，在 FRP 筋混凝土结构构件设计时，对设计起控制作用的往 往是适用性要求，特别是挠度和裂缝宽度要求[1―2]。 本文在试验研究的基础上对现有国外的挠度计算方 法进行了对比分析，并提出了新的计算方法。基金项目：山东省教育厅科技攻关项目(J01E06)；济南大学博士基金项目(XBS0838)作者简介：*徐新生(1963―)，男，山东人，教授，博士，主要从事工程结构计算理论与设计研究(E-mail: cea_xuxs@)； 纪 涛(1982―)，男，山东