單一纖維FRP筋基本力學(xué)性能與混雜FRP筋的研制.pdf

1、FRP(Fiber Reinforced Plastic)筋以其優(yōu)良的力學(xué)性能表現(xiàn)被認(rèn)為是混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的一種可能替代材料,正被越來越廣泛地應(yīng)用于橋梁、民用建筑、海洋和近海以及地下工程結(jié)構(gòu)中.我國FRP筋的生產(chǎn)和應(yīng)用才剛剛起步,目前還沒有成型的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)規(guī)范,對(duì)FRP筋的基本力學(xué)性能及其影響因素的研究就顯得極為迫切.由于普通FRP筋不具備塑性變形能力,將FRP筋應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)中時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件的塑性變形能力受到明顯的影響,為了改善這一情

2、況,有必要研制具有一定塑性變形能力的混雜筋.本文從針對(duì)新近開發(fā)的CFRP筋和GFRP筋的大量基本力學(xué)性能試驗(yàn)入手,建立基本性能指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)假設(shè)及其檢驗(yàn)方法,最后在此基礎(chǔ)上成功開發(fā)研制出了具有塑性"屈服"臺(tái)階的混雜FRP筋.進(jìn)行了大量的CFRP筋和GFRP筋的壓縮和拉伸力學(xué)性能試驗(yàn),包括極限強(qiáng)度、泊松比和彈性模量,分析了樹脂種類、纖維含量、試件形狀、直徑對(duì)這些性能指標(biāo)的影響,通過掃描電鏡照片并結(jié)合試驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象研究了FRP筋壓縮破壞機(jī)理

3、.基于上述大量試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了FRP筋基本力學(xué)性能參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)特性,給出了假設(shè)分布的參數(shù)估計(jì)以及假設(shè)檢驗(yàn)方法,為基于可靠度的FRP配筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ).通過韋布爾分布和正態(tài)分布兩種假設(shè)分布的對(duì)比檢驗(yàn)結(jié)果可知,FRP筋的基本力學(xué)性能基本上可認(rèn)為服從韋布爾分布.基于對(duì)單向纖維FRP筋的細(xì)觀破壞機(jī)制與強(qiáng)度特征,對(duì)單向纖維均勻混雜FRP筋的基本力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,提出了改善FRP延性性能的混雜筋設(shè)計(jì)方法,通過層間混雜和層內(nèi)混雜