受壓區(qū)設(shè)置GFRP管的混雜纖維混凝土組合梁的受彎性能研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（FiberReinforcedPlastics/Polymers，簡稱FRP），因其強(qiáng)度高、剛度大、耐久性好、可修復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)勢而成為土木工程界炙手可熱的新型補(bǔ)強(qiáng)加固材料，近年來被廣泛運(yùn)用于解決現(xiàn)階段城市基礎(chǔ)設(shè)施以及橋梁等結(jié)構(gòu)耐久性差的問題。然而，F(xiàn)RP是一種脆性破壞的線彈性材料且投入成本較高，為了能充分利用各種材料的優(yōu)勢來達(dá)到改善混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的目的，本文提出了一種新型的混雜FRP-混凝土組合結(jié)構(gòu)形式，將混雜纖維增

2、強(qiáng)復(fù)合材料(HybridFiberReinforcedPlastics/Polymers，混雜FRP)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合，并將局部約束的概念融入其中，深入地研究這種混合結(jié)構(gòu)的抗彎性能，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容:
　　(1)對本文試驗中所用到的材料進(jìn)行力學(xué)性能試驗研究，主要有CFRP和GFRP的單向拉伸性能研究試驗、混凝土的軸心抗壓試驗、鋼筋的拉伸性能試驗，為混雜纖維混凝土組合梁的設(shè)計與試驗研究分析提供依據(jù)。
　　

3、(2)根據(jù)本文各材性試驗的結(jié)果和已有的各材料本構(gòu)模型，對受壓區(qū)設(shè)置GFRP管的混雜纖維混凝土組合梁進(jìn)行抗彎性能分析，包括GFRP管約束性能的受力機(jī)理分析以及其約束混凝土的應(yīng)力計算、組合梁全過程分析的基本方程和基于剛度分析結(jié)果的變形性能計算方法、組合梁的兩種基本破壞模式分析及其抗彎極限承載力計算。
　　(3)按照FRP的材性試驗結(jié)果對混雜纖維混凝土組合梁進(jìn)行FRP層數(shù)和截面設(shè)計，F(xiàn)RP模殼采用手糊法，混凝土與FRP模殼界面采用濕粘結(jié)

4、和粘石子兩種粘結(jié)方式，按照設(shè)計的結(jié)果進(jìn)行組合梁的制作與試驗。對1根普通鋼筋混凝土對比梁和10根受壓區(qū)設(shè)置GFRP管的混雜纖維混凝土組合梁進(jìn)行靜力作用下的抗彎性能試驗研究，對組合梁的荷載-撓度關(guān)系、初始剛度和屈曲后剛度、組合梁的延性、鋼筋的荷載-應(yīng)變關(guān)系、以及增強(qiáng)材料與混凝土之間的荷載-應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的分析。試驗結(jié)果顯示，這種混合結(jié)構(gòu)的極限承載力得到了極大的提高，破壞呈現(xiàn)出多級斷裂的機(jī)制，組合梁擁有較好而穩(wěn)定的二次剛度，且組合梁也獲得