GFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土抗沖擊性能試驗研究.pdf

1、近年來，纖維增強復(fù)合材料（Fiber Reinforced Plastics/Polymers，簡稱FRP），因其高比強度、良好的耐腐蝕性等優(yōu)勢成為土木工程界炙手可熱的新型材料，因其施工便捷，近年來被廣泛應(yīng)用于城市基礎(chǔ)設(shè)施以及橋梁等結(jié)構(gòu)的修補、加固，并寄望應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗震及結(jié)構(gòu)抗爆、抗沖擊領(lǐng)域，然而，F(xiàn)RP約束混凝土在爆炸及沖擊荷載作用下的性能研究目前還處在初級階段，面對頻頻發(fā)生的因爆炸、沖擊致使結(jié)構(gòu)失效的事件，針對FRP約束混凝土抗沖擊

2、性能的研究變得十分必要。
　　FRP是一種線彈性材料，破壞呈脆性，這對于結(jié)構(gòu)抗震及抗沖擊都十分不利，玻璃纖維管-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土是一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，由螺旋箍筋（Steel Spiral reinforcement，簡稱SR）約束混凝土及其外部玻璃纖維（Glass Fiber Reinforced Plastics/Polymers，簡稱GFRP）管組成，這是一種很有發(fā)展前景的復(fù)合材料，其優(yōu)點包括：可在提高 GFRP套管結(jié)構(gòu)塑性性

3、能的同時提高 SR的抗腐蝕能力，預(yù)制的GFRP套管既可為核心混凝土提供約束也可作為澆筑混凝土的模板，同時也保護內(nèi)部結(jié)構(gòu)不受到外部惡劣環(huán)境影響。
　　本文在前人所做關(guān)于FRP-橫向鋼筋復(fù)合約束混凝土在靜載、沖擊荷載作用下的力學(xué)性能研究及FRP約束混凝土、鋼筋混凝土基本力學(xué)性能基礎(chǔ)上，采用壓力機和湖南大學(xué)高性能落錘試驗機分別對GFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土的靜載和沖擊力學(xué)性能做了試驗研究，同時采用理論計算對試驗進行了模擬分析。本文主

4、要研究工作包括以下幾部分：
　　（1）GFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土在靜力作用下的試驗研究。利用10,000 KN剛性壓力試驗機對12個不同GFRP層數(shù)、不同螺旋箍筋體積配筋率的GFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土圓柱試件進行軸壓試驗，得到其在軸向靜力作用下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，探究三種材料的協(xié)同工作特點，分析試驗變量對復(fù)合約束混凝土受力性能的影響。
　?。?）提出GFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土在軸向靜載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變模型，

5、并將模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比，分析模型的適用性及試驗不足之處?；?8個混凝土強度為C30的GFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土試件靜載試驗結(jié)果，提出其應(yīng)力-應(yīng)變理論模型，并將模型模擬結(jié)果與12個混凝土強度為C40的GFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土試件靜載試驗結(jié)果進行對比，分析模型的適用性，同時討論試驗的不足之處。
　　（3） GFRP-螺旋箍筋復(fù)合約束混凝土在沖擊荷載作用下的試驗研究。采用落錘試驗機對24個 GFRP-螺旋箍筋復(fù)合