FRP 筋混凝土梁延性性能研究

FRP 筋混凝土梁延性性能研究

FRP筋混凝土梁延性性能研究

石博文(武汉理工大学土木工程与建筑学院,武汉 430070)

摘要:本文以新型材料FRP为背景,FRP具有抗拉强度高、重量轻、耐腐蚀等一系列优良特性,然而FRP筋不具有延性,以往的研究往往是通过借助与钢筋的共同作用改善其延性。本文提出采用混杂方式来改善FRP的延性,并将混杂FRP筋应用于混凝土梁中。研究FRP筋混凝土梁的延性性能,包括FRP筋混凝土梁破坏情况延性研究和FRP筋与混凝土间粘结滑移的延性研究,为以后FRP筋的研究提供一些帮助。

关键词:结构工程;FRP筋;延性;混杂效应

中图分类号:TU532

Researches on ductility performance of FRP rebar concrete

reinforced beams

Shi Bowen

(School of Civil Engineering and Architecture,Wuhan University of Technology,WuHan 430070) Abstract: In this paper, the investigation is carried out by taking the FRP as background. Although FRP has lots of advantages, it has no ductility; the previous research usually combines the FRP with steel bars to improve its ductility. In this paper, hybrid effect is used to improve the ductility of FRP. Furthermore, the hybrid FRP rebar is applied to the concrete reinforced beams to observe its ductility. The analysis includes ductility research on beam damage and the bond-slip between FRP bars and concrete, which may offer some help for the research in the future.

Keywords:structural engineering;FRP rebar;ductility;hybrid effect

0 引言

当今土木工程领域中使用最为频繁的结构类型当属钢筋混凝土结构,而钢筋锈蚀一直是传统钢筋混凝土结构讨论的一个重要课题。尤其是在海港、码头、化工、道路桥梁及大量使用冻盐地区的结构工程中,钢筋锈蚀十分严重,使结构丧失原有承载力,难以达到预期使用寿命。如何提高钢筋混凝土结构的耐久性、提高其使用寿命,成为一个研究的热点。为解决此问题,国内外学者经过近半世纪的研究和探索[1],研制开发了一种新型材料—纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer)即FRP。

FRP具有抗拉强度高、重量轻、抗电磁辐射、抗疲劳、耐腐蚀等一系列优良特性,而且FRP筋可以做成普通钢筋的形状,故FRP筋被认为是混凝土结构中预应力钢筋和普通钢筋的一种良好的替代材料[2]。但FRP筋也有它的缺点:它的弹性模量低﹑刚度小﹑结构变形大,其应力-应变曲线关系直至破坏时均为线弹性,无明显的屈服点,延性较差。由于FRP筋是脆性材料,所以对FRP筋混凝土结构的延性性能的研究显得尤为重要。

延性,即延伸发展的性质。工程中所谓延性是指材料、构件和结构在荷载作用或其他间接作用下,进入非线性状态后在承载能力没有明显降低的情况下承受变形的能力。从延性的本质看,它反映了一种非弹性变形的能力,这种能力保证了强度不会因为发生非弹性变形而急剧下降。延性可以使构件的某些部位进入弹塑性范围内工作,通过构件的变化吸收外力施作者简介:石博文(1989-),男. E-mail: shibowen1989@http://www.mianfeiwendang.com

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