單一纖維FRP筋基本力學性能與混雜FRP筋的研制.pdf

1、FRP(Fiber Reinforced Plastic)筋以其優(yōu)良的力學性能表現(xiàn)被認為是混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的一種可能替代材料,正被越來越廣泛地應用于橋梁、民用建筑、海洋和近海以及地下工程結(jié)構(gòu)中.我國FRP筋的生產(chǎn)和應用才剛剛起步,目前還沒有成型的生產(chǎn)和設計規(guī)范,對FRP筋的基本力學性能及其影響因素的研究就顯得極為迫切.由于普通FRP筋不具備塑性變形能力,將FRP筋應用于混凝土結(jié)構(gòu)中時,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的塑性變形能力受到明顯的影響,為了改善這一情

2、況,有必要研制具有一定塑性變形能力的混雜筋.本文從針對新近開發(fā)的CFRP筋和GFRP筋的大量基本力學性能試驗入手,建立基本性能指標的統(tǒng)計假設及其檢驗方法,最后在此基礎上成功開發(fā)研制出了具有塑性"屈服"臺階的混雜FRP筋.進行了大量的CFRP筋和GFRP筋的壓縮和拉伸力學性能試驗,包括極限強度、泊松比和彈性模量,分析了樹脂種類、纖維含量、試件形狀、直徑對這些性能指標的影響,通過掃描電鏡照片并結(jié)合試驗中觀察到的現(xiàn)象研究了FRP筋壓縮破壞機理

3、.基于上述大量試驗數(shù)據(jù),分析了FRP筋基本力學性能參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計特性,給出了假設分布的參數(shù)估計以及假設檢驗方法,為基于可靠度的FRP配筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設計奠定基礎.通過韋布爾分布和正態(tài)分布兩種假設分布的對比檢驗結(jié)果可知,FRP筋的基本力學性能基本上可認為服從韋布爾分布.基于對單向纖維FRP筋的細觀破壞機制與強度特征,對單向纖維均勻混雜FRP筋的基本力學性能進行了試驗研究,提出了改善FRP延性性能的混雜筋設計方法,通過層間混雜和層內(nèi)混雜