本書通過具體的試驗(yàn)和理論分析結(jié)果,介紹了預(yù)應(yīng)力纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)筋混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵力學(xué)性能的研究成果,旨在幫助讀者具體了解預(yù)應(yīng)力FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
本書系統(tǒng)介紹了FRP筋錨具的研制、預(yù)應(yīng)力FRP筋混凝土梁的應(yīng)力損失研究以及預(yù)應(yīng)力FRP筋混凝土梁的抗彎、抗剪和抗震性能研究,提供了相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果和理論分析結(jié)果。書中還論述了FRP筋組合式錨具的錨固機(jī)理、預(yù)應(yīng)力FRP筋混凝土梁有限元非線性分析基本問題的討論,提供了相關(guān)理論分析結(jié)果和有限元參數(shù)分析結(jié)果。
本書內(nèi)容具有系統(tǒng)性、理論性和實(shí)用性,可供土木類專業(yè)師生和廣大科技人員參考。
適讀人群 :本書可供FRP筋相關(guān)研究人員、工程技術(shù)人員、規(guī)范編制人員以及土木工程及相關(guān)專業(yè)的師生參考使用。 目前國(guó)內(nèi)關(guān)于FRP的研究著作相對(duì)較少,相關(guān)著作都集中在FRP布加固既有混凝土結(jié)構(gòu)方面,對(duì)于FRP用于新建結(jié)構(gòu)的著作很少,尤其是缺少預(yù)應(yīng)力FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)方面的專著。本書緊緊圍繞預(yù)應(yīng)力FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)這一主題,開展了一系列的試驗(yàn)研究和理論與數(shù)值分析工作,系統(tǒng)地介紹了預(yù)應(yīng)力FRP筋錨具的研發(fā)、預(yù)應(yīng)力FRP筋混凝土梁的抗彎性能、抗剪性能和抗震性能,具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值,可以為工程實(shí)踐提供一定的參考。
隨著結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性日益得到重視, 高性能纖維增強(qiáng)聚合物 (FRP)筋的研究和應(yīng)用得以不斷深入。 將 FRP 筋配置于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部或外部, 從而替代鋼筋應(yīng)用于惡劣的環(huán)境中而不被腐蝕, 是解決混凝土結(jié)構(gòu)耐久性不足的有效途徑之一, 具有廣闊的應(yīng)用前景。
在非預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)中, 由于 FRP筋的彈性模量相對(duì)較低, 結(jié)構(gòu)的變形較大, 從而 FRP筋的高強(qiáng)度一般得不到有效發(fā)揮。 為了充分發(fā)揮 FRP筋輕質(zhì)高強(qiáng)、 耐腐蝕和抗疲勞性能好的特點(diǎn), 可以將 FRP 筋作為預(yù)應(yīng)力筋用在各類結(jié)構(gòu)中。 在發(fā)達(dá)國(guó)家, 將 FRP筋用作混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋在2 0世紀(jì)8 0年代就得到了發(fā)展, 而我國(guó)在2 0世紀(jì)末2 1世紀(jì)初才剛剛起步。由于 FRP筋是線彈性材料, 而且橫向抗剪強(qiáng)度較低, 人們自然對(duì)預(yù)應(yīng)力FRP筋錨具、 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎、 抗剪和抗震性能非常關(guān)心。
本書作者在國(guó)家自然科學(xué)基金 (項(xiàng)目編號(hào): 5 1 3 0 8 0 2 8, 5 1 3 7 8 0 4 6)、 北京市教育委員會(huì)科技計(jì)劃一般項(xiàng)目基金 (項(xiàng)目編號(hào): KM2 0 1 6 1 0 0 1 6 0 1 2) 及北京節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心的資助下, 緊緊圍繞預(yù)應(yīng)力 FRP 筋混凝土結(jié)構(gòu)這一主題,開展了一系列的試驗(yàn)研究和理論與數(shù)值分析工作。
本書共9章, 主要內(nèi)容包括: 緒論, FRP 筋組合式錨具的錨固機(jī)理, FRP筋?yuàn)A片 粘結(jié)型錨具的研制, FRP筋?yuàn)A片 套筒型錨具的研制, 預(yù)應(yīng)力 FRP 筋混凝土梁的應(yīng)力損失研究, 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁有限元非線性分析基本問題的討論, 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁抗彎性能的研究, 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁抗剪性能的研究, 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁抗震性能的研究。 其中, 第1章由王作虎和詹界東共同撰寫, 第2~4章由詹界東撰寫, 第5~9章由王作虎撰寫。 全書由王作虎統(tǒng)稿。
本書可供土木工程及相關(guān)專業(yè)的研究人員、 工程技術(shù)人員、 規(guī)范編制人員以及學(xué)生參考使用。
王作虎,博士,博士后,講師,現(xiàn)任教于北京建筑大學(xué)土木與交通學(xué)院,主要從事于結(jié)構(gòu)加固和大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的施工過程模擬方面的研究。主持國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng),北京市教委基金1項(xiàng),參與國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和北京市自然科學(xué)基金多項(xiàng)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇,其中EI檢索13篇。
詹界東,博士,東北石油大學(xué)土木建筑工程學(xué)院教授,國(guó)家一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師,黑龍江省發(fā)改委評(píng)標(biāo)專家?guī)鞂<遥邶埥〗ㄔO(shè)工程專項(xiàng)施工方案論證專家。主要從事工程設(shè)計(jì)、預(yù)應(yīng)力施工、項(xiàng)目管理和土木工程專業(yè)的教學(xué)和科研工作。參加國(guó)家“十一五”科技支撐項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目、黑龍江省教育廳項(xiàng)目和省科技攻關(guān)項(xiàng)目等20余項(xiàng),出版論著4部,發(fā)表科研論文20余篇,申請(qǐng)專利5項(xiàng)。
前言
第1章 緒論
1 .1 研究背景
1 .2 FRP材料的特點(diǎn)
1 .3 FRP在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用
1 .4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1 .4 .1 預(yù)應(yīng)力 FRP筋錨具
1 .4 .2 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁結(jié)構(gòu)的延性
1 .4 .3 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁的抗彎性能
1 .4 .4 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁的抗剪性能
1 .4 .5 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁的長(zhǎng)期性能
1 .5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 FRP筋組合式錨具的錨固機(jī)理
2 .1 錨固系統(tǒng)的技術(shù)要求
2 .2 錨具系統(tǒng)的失效模式
2 .3 夾片 粘結(jié)型錨具的錨固機(jī)理
2 .3 .1 開發(fā)思路
2 .3 .2 錨固機(jī)理
2 .4 夾片 套筒型錨具的錨固機(jī)理
2 .4 .1 預(yù)緊時(shí)受力分析
2 .4 .2 預(yù)緊卸載后受力分析
2 .4 .3 錨固時(shí)受力分析
2 .5 小結(jié)
第3章 FRP筋?yuàn)A片 粘結(jié)型錨具的研制
3 .1 錨具設(shè)計(jì)與制作
3 .1 .1 錨具設(shè)計(jì)
3 .1 .2 錨具的加工制作
3 .2 靜載試驗(yàn)內(nèi)容及方案
3 .2 .1 試驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試內(nèi)容
3 .2 .2 加載程序
3 .3 第一批靜載試驗(yàn)結(jié)果及分析
3 .3 .1 試驗(yàn)試件
3 .3 .2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3 .4 第二批靜載試驗(yàn)結(jié)果及分析
3 .4 .1 試驗(yàn)試件
3 .4 .2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3 .5 動(dòng)載試驗(yàn)
3 .5 .1 試驗(yàn)內(nèi)容及方案
3 .5 .2 試驗(yàn)結(jié)果
3 .6 小結(jié)
......
第9章 預(yù)應(yīng)力FRP筋混凝土梁抗震性能的研究
9 .1 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁抗震性能試驗(yàn)研究
9 .1 .1 試驗(yàn)梁的設(shè)計(jì)
9 .1 .2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
9 .1 .3 試驗(yàn)研究結(jié)論
9 .2 預(yù)應(yīng)力 FRP筋抗震性能的有限元分析
9 .2 .1 有限元建模過程與求解
9 .2 .2 有限元結(jié)果分析
9 .3 有限元參數(shù)分析
9 .3 .1 預(yù)應(yīng)力筋的種類
9 .3 .2 預(yù)應(yīng)力筋的配筋率
9 .3 .3 非預(yù)應(yīng)力筋的配筋率
9 .3 .4 預(yù)應(yīng)力度
9 .3 .5 混凝土強(qiáng)度
9 .3 .6 預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)情況
9 .3 .7 初始張拉力
9 .4 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁的恢復(fù)力模型
9 .4 .1 恢復(fù)力模型的研究現(xiàn)狀
9 .4 .2 預(yù)應(yīng)力 FRP筋混凝土梁的恢復(fù)力模型計(jì)算
9 .4 .3 模型計(jì)算值與試驗(yàn)值的對(duì)比
9 .5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)