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11 — ,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
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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
11!.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
】。 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
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》 : 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
【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
【 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C20
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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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1—1.1.《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 5》0010和》钢,结构设计《标准GB 50【017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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11.1.6! 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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