1绪论

1.1纤维增强复合材料

1.1.1纤维与树脂

1.1.2纤维增强复合材料的常见类型

1.1.3纤维复合增强筋的特性

1.2 FRP筋在土木工程中的应用

1.2.1纤维增强塑料筋在土木工程中的应用背景

1.2.2 FRP筋混凝土结构研究现状

2 FRP筋材料性能及预应力锚具性能试验研究

2.1引言

2.2 FRP筋锚具选用

2.3复合纤维筋力学性能试验方案

2.4试验结果分析

2.4.1 FRP筋拉伸试验破坏模式

2.4.2 FRP筋的材料性能指标

3复合纤维筋粘结性能研究

3.1引言

3.2玄武岩纤维增强塑料（BFRP）筋粘结锚固性能试验研究

3.2.1玄武岩纤维增强塑料筋粘结锚固性能的拉拔试验

3.2.2玄武岩纤维增强塑料筋粘结锚固性能的梁式试验

3.2.3试验现象分析

3.3玄武岩纤维增强塑料（BFRP）筋粘结机理分析

3.3.1粘结机理分析

3.3.2玄武岩纤维增强塑料筋的粘结性能及其影响因素

3.4玄武岩纤维增强塑料（BFRP）筋与混凝土粘结锚固的τ-s本构关系及数值分析结果

3.4.1玄武岩纤维增强塑料（BFRP）筋τ-s本构关系

3.4.2粘结锚固的基本方程

3.4.3玄武岩纤维增强塑料（BFRP）筋端锚固问题的数值分析

3.5玄武岩纤维增强塑料（BFRP）筋锚固长度的计算

3.5.1纤维聚合物筋与混凝土粘结计算的基本公式

3.5.2基本锚固长度的计算

4 BFRP筋混凝土简支梁受弯性能的研究

4.1引言

4.2 BFRP筋混凝土简支梁受弯性能的试验研究

4.2.1简支梁试验方案

4.2.2试验梁制作及所用材料性能

4.2.3简支梁试验结果分析

4.3理论分析

4.3.1基本假定及材料本构关系

4.3.2 BFRP筋混凝土梁的破坏模式

4.3.3 BFRP筋混凝土梁的正截面极限抗弯承载力分析

4.3.4 BFRP筋混凝土梁的开裂弯矩

4.3.5 BFRP筋混凝土梁的挠度分析

4.3.6 BFRP筋混凝土梁的最大裂缝宽度

4.3.7基于正常使用功能的BFRP筋混凝土梁的配筋率限制

4.4非线性有限元分析

4.4.1基本假定及材料本构关系

4.4.2截面分层

4.4.3弯矩-曲率求解

4.4.4荷载-挠度求解

4.5对比分析

4.5.1理论计算结果与试验结果的比较

4.5.2 BFRP筋混凝土梁和钢筋混凝土梁的对比分析

5预应力BFRP筋混凝土梁受弯性能研究

5.1引言

5.2试验梁的设计、测试方案及预应力梁的制作

5.2.1试验研究的原则

5.2.2试验梁所用材料性能

5.2.3试验梁的设计

5.2.4试验梁的加载及测试方案

5.2.5预应力玄武岩纤维筋的张拉与试验梁的制作

5.3试验结果分析

5.3.1试验梁概况

5.3.2平截面假定

5.3.3梁顶混凝土压应变变化

5.3.4特征荷载值

5.3.5反拱及张拉伸长量

5.3.6荷载-挠度曲线

5.3.7裂缝性能试验研究

5.4理论分析

5.4.1材料本构关系

5.4.2基本假定

5.4.3 BFRP筋有粘结预应力混凝土梁正截面受弯承载力

5.4.4 BFRP筋无粘结预应力混凝土梁正截面受弯承载力

5.4.5挠度计算与控制

5.4.6裂缝性能

5.4.7预应力损失

6 BFRP连续螺旋箍筋混凝土梁受剪性能试验研究

6.1 BFRP连续螺旋箍筋材料性能试验研究

6.1.1 L形和U形试件的设计

6.1.2试验方案

6.1.3试验结果分析

6.2 BFRP连续螺旋箍筋混凝土梁受剪性能试验研究

6.2.1实验方案

6.2.2试验结果分析

6.2.3受剪性能试验小结

6.3抗剪分析模型

6.3.1受剪破坏模式

6.3.2抗剪分析模型简介

6.3.3混凝土抗压强度的软化

6.3.4软化桁架模型简介

6.3.5有效横向压应力

6.3.6软化桁架模型的修正

6.3.7修正转动角软化桁架模型

6.3.8修正固定角软化桁架模型

6.3.9拉-压杆模型

6.3.10抗剪分析模型小结

6.4抗剪承载力公式

6.4.1现有公式简介

6.4.2基于桁架-拱模型的公式

6.5受剪性能参数分析

6.5.1有效横向压应力对抗剪承载力的影响

6.5.2剪跨比对受剪承载力的影响

6.5.3配箍率对抗剪承载力的影响

6.5.4混凝土强度对受剪承载力的影响

6.5.5纵筋率对受剪承载力的影响

6.6抗剪模型和公式计算结果的比较

6.6.1抗剪分析模型

6.6.2受剪承载力公式

6.6.3各种模型和公式计算结果的比较

7全CFRP筋预应力混凝土T形截面梁抗弯性能研究

7.1引言

7.2全CFRP筋预应力混凝土T形截面梁抗弯性能试验

7.2.1试验方案

7.2.2试验梁所用材料性能

7.2.3试验梁的设计

7.2.4试验梁的加载及测试方案

7.2.5试验梁的制作

7.3受弯构件试验结果及分析

7.3.1试验情况

7.3.2截面变形

7.3.3梁顶混凝土压应变

7.3.4特征荷载值

7.3.5荷载-挠度关系

7.3.6裂缝开展

7.3.7受拉区纵筋应变

7.4理论分析与数值模拟

7.4.1基本假定与本构关系

7.4.2抗弯承载力计算

7.4.3挠度计算

7.4.4裂缝性能

7.4.5数值模拟

8纤维筋混凝土结构在工程中的应用案例

8.1地磁观测站特点

8.2地磁观测站设计及施工

8.2.1工程概况

8.2.2结构形式及材料选择

8.2.3地磁观测站设计要点

8.2.4地磁观测站施工要点

8.3小结

附录1 FRP筋测试方法指南

附录2 FRP筋混凝土梁抗弯抗剪设计指南

附录3 FRP筋混凝土结构施工指南

参考文献