HFRP及其與現(xiàn)澆混凝土粘結(jié)力學(xué)性能研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)塑料(FRP)作為鋼材的替代材料在既有土木工程中的加固、補(bǔ)強(qiáng)等方面已得到了廣泛的應(yīng)用，但當(dāng)前大多采用的單一纖維增強(qiáng)塑料補(bǔ)強(qiáng)加固往往存在承載力不足或延性差等缺陷。同時(shí)，F(xiàn)RP/混凝土組合結(jié)構(gòu)是未來混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)展方向之一，而HFRP與現(xiàn)澆混凝土間的粘結(jié)性能則是以FRP直接替代鋼筋應(yīng)用于新建混凝土結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。針對上述問題，本文對碳/?；祀s纖維增強(qiáng)復(fù)合材料及其與現(xiàn)澆混凝土粘結(jié)力學(xué)性能的試驗(yàn)研究和理論分析，主要包括以下幾

2、方面的研究工作： 通過70組CFRP和GFRP片材的拉伸性能試驗(yàn)，研究了纖維布層數(shù)對GFRP、CFRP拉伸強(qiáng)度、彈性模量和延伸率等性能的影響。研究結(jié)果表明，F(xiàn)RP片材的拉伸強(qiáng)度和彈性模量與纖維布的層數(shù)沒有顯著相關(guān)性，拉伸延伸率隨纖維布層數(shù)的增加而增加。 通過50組HFRP片材的拉伸性能試驗(yàn)，研究了不同的纖維類型、規(guī)格及其碳/玻纖維混雜比對HFRP破壞特征、拉伸強(qiáng)度、彈性模量以及延性的影響。研究結(jié)果表明，玻璃纖維體積率在0

3、.8左右時(shí)，HFRP強(qiáng)度和彈性模量變化幅度不大，延性較好，可在此范圍內(nèi)調(diào)整玻璃纖維體積率來獲得HFRP的綜合性能指標(biāo)要求。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，提出了基于復(fù)合材料力學(xué)理論的HFRP拉伸強(qiáng)度與彈性模量的計(jì)算公式。 通過60組HFRP與現(xiàn)澆混凝土粘結(jié)力學(xué)性能試驗(yàn)，分析了纖維混雜比、粘結(jié)長度與寬度、粘結(jié)方式、混凝土強(qiáng)度以及聚丙烯纖維摻量等參數(shù)對濕粘粘結(jié)的破壞機(jī)理和粘結(jié)性能的影響。結(jié)果表明，濕粘粘結(jié)破壞均為剝離破壞，混凝土強(qiáng)度與粘結(jié)承載力