FRP網(wǎng)格-鋼筋混凝土組合柱基本性能研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，在工程領(lǐng)域中有著較為廣泛的應(yīng)用。FRP網(wǎng)格具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、雙向受力、施工方便、可用于惡劣環(huán)境的施工等優(yōu)點(diǎn)，目前纖維增強(qiáng)復(fù)合材料網(wǎng)格在新建結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較少，其在新建結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的研究亦較少，制約其應(yīng)用的一個(gè)重大因素是網(wǎng)格質(zhì)量穩(wěn)定性較差，因而不利于在結(jié)構(gòu)中推廣應(yīng)用。本文將重點(diǎn)研究高性能玄武巖纖維網(wǎng)格高效穩(wěn)定的制備技術(shù)、網(wǎng)格短長期力學(xué)性能的評價(jià)方法、FRP網(wǎng)格-鋼筋混凝土組合柱基本受壓性能三

2、個(gè)方面，為FRP-鋼筋混凝土組合柱的應(yīng)用提供設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。本文對以上問題，研究內(nèi)容如下:
　　1.本文對FRP網(wǎng)格生產(chǎn)工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)與優(yōu)化，通過網(wǎng)格模具的選擇、纖維種類、樹脂種類、成型方式等影響網(wǎng)格因素的嘗試，最終生產(chǎn)出外觀合格、抗拉強(qiáng)度高達(dá)900MPa、易彎曲的FRP網(wǎng)格產(chǎn)品;
　　2.通過試驗(yàn)制定出適用于BFRP網(wǎng)格的測試方法;針對網(wǎng)格厚度提出不同的錨固方法以及錨固步驟，即:網(wǎng)格厚度≤1mm，可不制作加強(qiáng)片，直接用砂紙包裹端

3、口即可進(jìn)行拉伸試驗(yàn);1mm＜網(wǎng)格厚度≤2mm，需使用鋁片作為加強(qiáng)片;網(wǎng)格厚度＞2mm，需采用鋼管進(jìn)行錨固;針對不同厚度的BFRP網(wǎng)格拉伸試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)隨著網(wǎng)格厚度的增長，網(wǎng)格強(qiáng)度逐漸降低;
　　3.通過40℃堿環(huán)境下的吸濕稱重試驗(yàn)和拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)探討了BFRP網(wǎng)格腐蝕規(guī)律，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出了Fick曲線及強(qiáng)度退化公式，較好的預(yù)測了BFRP網(wǎng)格在40℃堿環(huán)境下的腐蝕退化規(guī)律;
　　4.根據(jù)纖維復(fù)合材料腐蝕原理，將纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度分

4、為三個(gè)階段:Fick階段，非Fick階段1、非Fick階段2。Fick階段的腐蝕機(jī)理是纖維復(fù)合材料樹脂吸收腐蝕溶液中OH-而強(qiáng)度退化，退化速率為v1;非Fick階段1，腐蝕原理為樹脂開裂，腐蝕溶液侵蝕內(nèi)部纖維而強(qiáng)度退化，退化速率為v2;非Fick階段2，腐蝕原理為纖維與樹脂均已發(fā)生嚴(yán)重侵蝕，強(qiáng)度基本穩(wěn)定，退化速率為v3。其中v1＞v2＞v3;
　　5.在網(wǎng)格能夠滿足強(qiáng)度和耐久性的前提下，研制出一種彎曲性能好的網(wǎng)格，該網(wǎng)格可以包裹在

5、新建柱子內(nèi)部，起到良好的抗裂縫能力，從而保證試件在腐蝕環(huán)境中減少裂紋的寬度，延緩腐蝕溶液浸漬內(nèi)部筋材，起到了良好的耐腐作用。
　　6.通過48根FRP網(wǎng)格組合柱軸心受壓試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析纖維網(wǎng)格在組合柱中發(fā)揮的作用。通過網(wǎng)格厚度、網(wǎng)格層數(shù)、網(wǎng)格包裹柱的高度、網(wǎng)格所在位置、鋼筋所在位置、鋼筋配筋率等變量參數(shù)進(jìn)行軸壓試驗(yàn)，分析各個(gè)參量的影響量。從FRP網(wǎng)格組合柱承載能力、延性兩個(gè)角度分析FRP網(wǎng)格組合柱基本特性。
　　7.基