CFRP筋混凝土受彎構(gòu)件的抗火性能研究.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)具有高強(qiáng)輕質(zhì)、耐腐蝕和抗拉強(qiáng)度高等優(yōu)異性能，用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料代替鋼筋混凝土中的鋼筋已在結(jié)構(gòu)中被廣泛運(yùn)用。但碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料抗火性能較差，并且由于當(dāng)下缺乏對(duì)CFRP材料高溫下力學(xué)性能的深入研究和分析，導(dǎo)致碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的推廣運(yùn)用中遭遇瓶頸。本文基于CFRP筋的高溫下力學(xué)性能，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，運(yùn)用有限元數(shù)值模擬分析工具對(duì)CFRP筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行了抗火性能分析。
　　本文首先對(duì)C

2、FRP筋在100℃、200℃、300℃、400℃和500℃五種不同溫度場(chǎng)作用下的抗拉強(qiáng)度和彈性模量進(jìn)行試驗(yàn)，分析試驗(yàn)結(jié)果可得出CFRP筋高溫下材料力學(xué)性能的折減系數(shù);并發(fā)現(xiàn)在溫度達(dá)到200℃后，CFRP筋的抗拉強(qiáng)度和彈性模量下降明顯。在CFRP筋材料高溫下力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，對(duì)6根CFRP筋預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行抗火性能試驗(yàn)，其中1根為常溫下抗彎承載力試驗(yàn)，5根為不同荷載比和不同防護(hù)性能試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)分析了在不同的荷載比下對(duì)受彎構(gòu)件的抗

3、火性能和是否在CFRP筋上使用防火涂料對(duì)受彎構(gòu)件的抗火性能影響。
　　通過對(duì)常溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，得到常溫下CFRP筋預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件的撓度荷載曲線和CFRP筋應(yīng)力荷載曲線。在此基礎(chǔ)上結(jié)合火災(zāi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析不同荷載比對(duì)CFRP筋預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件撓度時(shí)程變化的撓影響，并基于初始撓度和撓度發(fā)展，對(duì)受彎構(gòu)件的抗火時(shí)間進(jìn)行研究。在給CFRP筋上涂防火涂料后，分析其度時(shí)程曲線和抗火時(shí)間，表明CFRP筋防火涂料對(duì)受彎構(gòu)件的抗火性能有顯著提升。