FRP筋体外预应力的梁的疲劳性能研究-答辩演示幻灯片.ppt

体外预应力FRP筋加固混凝土梁的 疲劳性能研究,学生：高宏 导师：张继文,第一章 绪 论,体外 预应力CFRP 索加固桥梁结构实例,FRP筋在体外预应力领域的应用,体外预应力CFRP 筋混凝土桥梁,国内外关于体外预应力FRP筋混凝土梁 的疲劳试验研究成果,1，体外预应力斜交桥,2，体外预应力连续梁,3，体外预应力梁对比疲劳试验,1 试验研究,2 理论研究,材料性能试验,结构静力性能试验,结构疲劳性能试验,结构疲劳累积损伤模拟,结构疲劳性能评估方法,结构设计施工建议,第二章 结构疲劳性能评估方法,1，结构疲劳失效形态,2，结构整体疲劳寿命,3，结构抗弯刚度的衰减规律,第三章 结构材料疲劳性能及其寿命预测,1 体内受拉钢筋 2 混凝土 3 体外筋,结构材料分类,材料疲劳分析项目,1 疲劳失效准则 2 影响疲劳性能的因素 3 疲劳寿命预测 4 疲劳累积损伤数学模型,疲劳破坏机理,3.1 普通钢筋疲劳性能,钢筋的疲劳寿命预测,钢筋疲劳损伤数学模型,PM准则,SN曲线回归公式,FRP筋疲劳失效标准,3.2 FRP筋疲劳性能研究,承载力下降,弹性模量的降低,弹性模量的降低,FRP筋疲劳性能 的主要影响因素,构成材料以及其特性,构造形式与几何特征,实验参数与环境条件,缠绕丝间距1.2D,缠绕丝间距1.8D,筋材泊松比,最优比例,螺旋丝间距,筋材直径,混凝土受压疲劳破坏机理,2.3 混凝土的受压疲劳性能研究,残余应变的三阶段发展规律,混凝土疲劳损伤数学模型,2.4 钢筋与混凝土的粘结疲劳性能研究,1，钢筋与混凝土的粘结强度不断下降,2，受拉钢筋应变不均匀系数不断上升,第四章 FRP筋体外预应力梁疲劳试验研究,4.1试验构件,4.2 试验设备,循环加载设备,FBG光纤测量设备,BOTDR光纤测量设备,FRP体外筋预应力张拉装置,4.3 试验内容,梁静力性能试验,梁疲劳性能试验,材料性能试验,JB-1，JB-2,PB-1，PB-2,钢筋，FRP筋，混凝土,4.4 试验结果分析,a）静力试验梁JB-2裂缝图,b）PB-1梁疲劳裂缝图,c）PB-2梁疲劳裂纹图,4.4.2 混凝土疲劳状态分析,PB-1 混凝土应变图,PB-1 混凝土动应变图,PB-2 混凝土应变图,4.4.3 受拉钢筋疲劳状态分析,PB-1 体内受拉钢筋断裂图,PB-1 体内受拉钢筋应变图,PB-2 体内受拉钢筋应变图,4.4.4 体外预应力筋的疲劳状态分析,PB-1 体外筋应变图,PB-1 体外筋应力图,PB-1 体外筋弹性模量变化,疲劳模量,荷载上限变形模量,荷载下限变形模量,PB-2 体外筋应变图,PB-2 体外筋应力图,PB-2 体外筋弹性模量变化,疲劳模量,荷载上限变形模量,荷载下限变形模量,4.4.5 挠度分析,PB-1各级荷载下的挠度随循环次数变化,PB-2 各级荷载下的挠度随循环次数变化,4.4.6 疲劳损伤后静载极限破坏形态分析,各梁极限破坏试验情况,第五章 FRP筋体外预应力梁疲劳损伤分析,体外预应力梁的曲率分布示意图,水平力平衡方程,弯矩平衡方程,变形协调方程,结构疲劳累积 损伤的模拟,5.6.2 程序运行与调试中的若干问题,1）分析时间点的选取,2）迭代初值的选取,3）程序循环的调试,PB-1 受拉钢筋疲劳累积损伤计算值,PB-1 混凝土疲劳累积损伤计算值,5.6.3 对AFRP筋体外预应力混凝土梁的疲劳分析,PB-2 受拉钢筋疲劳累积损伤计算值,PB-2 混凝土疲劳累积损伤值程序计算结果,5.6.4 采用各种筋材作为体外筋的体外预应力梁疲劳性能的比较,a) 体内钢筋疲劳损伤对比,混凝土疲劳损伤对比,第六章 体外