徑向布置鋼片玻璃纖維復合筋構(gòu)造及力學性能研究.pdf

1、GFRP筋因其高強和耐腐蝕等優(yōu)點，而被認為能夠部分替代混凝土結(jié)構(gòu)當中的鋼筋。然而GFRP筋的彈性模量較低及延性差等特點嚴重制約了其在結(jié)構(gòu)中的應用。本文針對GFRP筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的應用問題，研制出了一種徑向布置鋼片玻璃纖維復合筋（RSGB復合筋），并對其構(gòu)造理論、成型工藝、力學性能等進行了研究。
　　首先，研究了纖維增強材料的界面特性及復合材料的粘結(jié)機理；并基于剪滯理論簡要分析了鋼芯FRP筋界面的傳力模式，結(jié)果表明，鋼芯與GFRP

2、材料間的彈性模量差異性越大，拉伸過程中界面應力水平越高，為提高兩種材料的協(xié)調(diào)變形性能，需提高二者的粘結(jié)性能。
　　其次，研究了部分已有鋼芯FRP筋的構(gòu)造及力學性能特點，并基于混雜理論研究了HFRP筋及鋼芯FRP復合筋的制備原理；以提高鋼芯與GFRP間協(xié)調(diào)變形為目的，通過增大鋼芯與樹脂接觸面積的方法，首次提出了徑向布置鋼片形式的玻璃纖維復合筋?；诟麂撔綟RP復合筋的構(gòu)造特點，建議鋼片采用徑向布置，以保證鋼芯的順直及受力均衡?；诂F(xiàn)

3、有的FRP筋的拉擠成型工藝，結(jié)合特有的拉擠成型模具，介紹了RSGB復合筋的成型工藝，并成功制備出了RSGB復合筋。
　　再次，采用有限元軟件分析了不考慮滑移情況下鋼芯復合筋的拉伸受力性能，結(jié)果顯示復合筋在拉伸過程中，鋼芯的彈塑性能夠改善復合筋彈性模量及延性；與鋼片接觸區(qū)域的GFRP應力狀態(tài)較好；鋼芯在增大界面整體的抗剪能力的同時，在錨固過渡區(qū)域的鋼片外緣會存在較大的剪應力集中，后期試驗表明該處的應力集中對材料拉伸性能影響并不明顯。

4、
　　最后，對RSGB復合筋進行了拉伸、剪切、壓縮試驗，試驗結(jié)果表明，RSGB復合筋成型效果較好，拉伸過程中應力-應變曲線為非線性，具有一定的延性，初始彈性模量會隨鋼芯含量的提升而有所提高；拉伸試驗數(shù)據(jù)與數(shù)值計算結(jié)果基本吻合，說明鋼芯與GFRP間的粘結(jié)性能良好；RSGB復合筋橫向抗剪能力隨鋼芯含量的提高而有所提高；RSGB復合筋在壓縮過程中由于鋼芯與纖維等的橫向變形不相協(xié)調(diào)，抗壓強度較GFRP筋有所降低，但會隨鋼芯含量的提升而有所