1》。1 复材》-混:凝土组合梁和组【合板
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11?.1 一般规【定
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11.1.【1 : 复:材-混凝土组合梁即!纤维增强复合材料】-混凝土组合梁是】。单个或多《个复材?梁式构件与其顶【面的整?体混凝?土翼板?。沿二:者的结合《。界面通过抗剪—连接构?造组合形《。成的受弯构件它利用!复材:构件自重轻、强【度高、弹性好和混凝!土翼板刚度大、【稳定性好、工程造价!低的优势通常将【复材:构件用于组合梁【。的受拉区将》混凝土翼《板用于组合梁—的受压区《因此复材-混凝土组!合梁的最优结构体】。系为简支《梁当经济条件—许可:或工:程实:际需:要时:也可用于连续梁和伸!臂梁在?施工过?程中复?材构件可作为—混,凝土翼板的永—久模板?
】 根据《近年的研究增加复】。材-混凝《。。土组合板复材板在】受拉侧?并,可作为永久模—板混凝土在受—压侧通过抗剪连【接构造组合工作混】凝土可采用掺入【纤维的混凝》土以:及超高性能混—。凝土:等
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1:1.1.2 国】内外研究实践—中复材-混凝土组合!梁构件多采》用箱形截面和工形截!面形式复《材-混凝土》组合板?可采用空心复—材板上增设》混凝土层《设,计方法同箱》形梁:;也可采用》带肋复材板为底板的!形式从?技术、经济性能综合!最优的?角度考虑复材构件】的优化截面形式应】。是以较少的复—材材料获得较—大的弯扭刚》。度因此组合》梁复材构件宜首选】箱,。形,截面形?式工程常用且证【明有效的复材—箱形截面梁式—构,。件主要有层合板箱形!。截面构件、层—合板:。箱形截面夹》。芯构:件、夹芯板》箱形截?面构件
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:。 复材构件为!非均质各向异性【结构应?根据组合梁的受力】。状态及?。复材构件各点的应】力状态对组成复材】构件的纤维铺层【取,向进行专门》设计可?。按复合材《料力学理论和相应】设计规范设计—计算确?定
! 复材《构件一般采用碳纤】维复材、芳纶—纤维复材、》玻璃纤维复材单一】纤维增强《复合材料或》其中二?。者或三者混杂复【。合材料构成复材【构件的基体树脂一】般采用环氧树脂、】乙,烯基酯树《。脂和不?饱和聚酯树脂因【复,材-混凝土组—合梁的界面上混凝】土翼:板对界面存在着【碱化学腐《蚀作用玻璃纤维复】。材中的中碱玻—璃纤:维,耐碱腐蚀性》能相对较弱强度相对!也较低故要求—玻璃纤?维复材构件界面【处,的纤:维,材料应选用》无碱玻?璃纤维和《耐碱玻璃纤维;因环!氧树脂中的醚基和羟!基,极性基团能使环【。氧树脂?分子与相邻混凝【土基:材表面产生吸—力并且?环氧树脂耐》碱腐蚀性强故要求】复材:构件:的界面层树》脂应选择三种—基体树脂中粘接力、!耐,水性、耐蚀性最好的!环氧树脂《从材料上保证复材-!混,凝土组合梁不因界面!粘接:连,。接失效造成》。剥离破坏
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1:1.1.3 复】材构件的材料为【完全弹性《材料并且这种—弹性接近线弹—性故从反映材料性能!的,。主要、真《实内容和简》化分:析计算?考虑复材构》件的材料可按线【弹性材料考虑
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《。 , 因复材构》件的材?。料和结构都是—非均质各向异性材料!性能参数的》表述非常复杂若【。用复合材料力学的微!观力学弹性常—数方法表述不仅计算!分析困难也不便【于工程应用因—此采用?等效的弹《性常数即复》材构件顶板、底板】、侧板?的表观平均弹—性常数这不仅—能反映复材构—件的宏观材》料性能还能省略繁】杂的复合材料—力学计?算,使复材-混》凝土组合梁》的,工程:。应用从设计计—算上成为《真实可行
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《 复材构件材料】的等效弹性常数确】定,可由与复《。材构件中相同材料】、相同铺层构造和】相,同工艺条《件的试件按》国家相应技术标【准进行试验》。确,定;:为,避免每个工程每【根梁都靠试验获得】材料性能《参数和节省》试验费用也可按经典!复合材料《力学理论《由组:成复材构件各单层】。的纤:维、树脂材料的弹性!常数和铺层方—式计算确定》复材构?件顶:板、底板和侧板的】等效弹性常数
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》 复材-—混凝土组合梁—中复材构件的力学性!能指标如静》、动力拉、压、【弯、剪强度都远高】于混凝?土翼板若《混,凝土翼板强》度等级太低》易使组合《梁的力?学性能不能充分发挥!并,且界面?连接强度也较低也】。易使组?合梁的界《面连接?失效故?规定组合梁中的混】凝土翼板的强—度等级不应低于C2!0
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11.1.4 !完全抗剪连》接是指最大弯矩截】面,到零弯矩截》面间的所有抗剪【连,接件的抗剪能—力都大于或》等于极限《状态下平衡条件【确定:的各连接件所—受的剪力国内—曾进行过复》。材波形?板、干法粘接—复材:小工字梁、螺—栓剪力钉等剪力连】接的试验研究国内外!其他单位《也进:行过粘接横》向的:树脂混凝土》条、复材《销,钉等:形式的剪力连接的】研究:结果表明各种—。本条规定的连接方式!均能提供可靠的剪】力连接同时容—易保证施工质量
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11.【1.5? 复材-混凝【土组合梁《混凝土翼板的有【效宽度计算》参考了现行》国家标准《混凝土结构设—计规范GB 50】010?。和钢:结构设?计标准?GB 50017】的规定根据相关科研!。单位试验结》果此条规定中—的要求?是合:理且偏于保守的【
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1:1.1.6 — 组合梁的》挠度可按弹》性方法计算》是因为组合梁复【材构件的材料为【线弹性?在荷载?标准组合作》用下产生的》截面弯?。矩不会使《混凝土翼板进入【明显的塑性界面【的剪力连接件也处于!弹性但如果混凝【土翼板出现开裂应】考虑其影响》忽略受拉区混凝【土的:刚度贡献
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11.1.!7 : 混:凝土受压破坏具有一!定的延性并且能【。使材:料强度得到充分【发挥而复材》受拉断裂、》剪切:断裂:和,。。界面剪力连接破坏】等破坏形式具有明显!的,。脆性应在结构设【计中予以避免—如果不能避免应适】。当进行承载力折【减以保证结》构具:有足够的承载力安】全储备
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11.》1.8? :复材构件作为混【。凝土翼板的模板使用!的施工状态》应根据?复材构?件的支承方式和【施工荷载按弹性方法!计算复?材,构件的强度、稳定】性和变形并符合相应!的技术标准要求【使用阶段组合梁的】承载:能力极限状态—验算可不考虑—复材构件初始内力对!组合梁极限承载力的!影响但组合梁的变形!计算应?考虑使用阶段荷【载产生的《。。变形:与施工阶段》复材构件《的变形进《行,叠加
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11?.1.9《 :复,材构件的《有效应力比为—构件的设计》应,力,与设计强度的—比值因复材》构件在长期荷载【作用下会产生徐变】当拉:应力水平较高时会】出现:徐变断裂以玻—璃,纤维复材构件为例】因试验证明》玻璃纤维《复材材料的徐变系】。数不超过2》.1故玻璃纤维复材!构件的设计》。应变应控制在其极】限应变?的1/2.》1,以内由此推得—玻璃纤维复》材的设计应力不应】超过其设《计强度的《1/2.1=0.4!8故可偏安》全地:规定:玻璃纤维《复材构件考虑长【期荷:。载影响的有效应力比!不超:过0:.3碳纤维复材、芳!纶纤维复材构—件,的有效应力比规定】推导证明类似
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