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GFRP-自密實(shí)RPC組合試件力學(xué)性能試驗(yàn)研究

2022-04-11 19:23祝明橋劉萬里王希望
土木建筑與環(huán)境工程 2022年6期

祝明橋 劉萬里 王希望

摘要:一般纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer,F(xiàn)RP)—混凝土組合結(jié)構(gòu)的破壞模式為FRP與混凝土的界面剝離以及自身截面的抗剪承載力不足導(dǎo)致的受剪破壞。為提高FRP—混凝土組合結(jié)構(gòu)的抗剪承載力,開展5根帶T型肋玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,GFRP)板—自密實(shí)活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)配箍組合試件的試驗(yàn)研究,探討界面處理、箍筋配置和剪跨比等因素對(duì)組合試件受力性能的影響,分別對(duì)撓度、應(yīng)變進(jìn)行測(cè)試,觀測(cè)裂縫形成與開展過程及其破壞狀態(tài)等。結(jié)果表明,GFRP板的界面粘砂處理和橫向貫穿鋼筋的配置可以增強(qiáng)GFRP板與混凝土之間的界面抗剪強(qiáng)度,并明顯改善兩者協(xié)同工作性能,提升組合試件的極限變形能力;界面粘砂和配置箍筋能在一定程度上提升組合試件的抗剪承載能力,改善破壞形態(tài);組合試件截面高度越大,承載能力越高,但GFRP材料的利用率會(huì)有所降低。

關(guān)鍵詞:玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料;活性粉末混凝土;極限荷載;抗剪承載能力;破壞形態(tài)

中圖分類號(hào):TU398 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2096-6717(2022)06-0114-10

Experimental study on mechanical performance of GFRP-self-compacting RPC composite specimens

ZHU Mingqiao a,b,LIU Wanli a,b,WANG Xiwang a

(a.School of Civil Engineering;b.Hunan Engineering Research Center for Intelligently Prefabricate Passive House,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,Hunan,P.R.China)

Abstract:Generally,the failure modes of FRP(Fiber Reinforced Polymer)-concrete composite structures are the interface peeling between FRP and concrete as well as the shear failure caused by insufficient shear bearing capacity of its own cross section.In this study,in order to improve the shear capacity of FRP-concrete composite structure,we tested five GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)-Self-compacting RPC(Reactive Powder Concrete)stirrup composite specimens with GFRP shaped from multi-T-rib grooves.Discussion with the effects of interface treatment,stirrup configuration,and shear span ratio on composite specimens'mechanical properties.Measured the deflection and strain,respectively,and observed the formation and development process of cracks and their failure state.The results show that the interface sand adhesion treatment of GFRP plate and the arrangement of transverse penetrating reinforcement can enhance the interface shear strength between GFRP plate and concrete,obviously improve the cooperative performance of the two,and enhance the ultimate deformation capacity of composite specimens;the interface sand adhesion and stirrup arrangement can improve the shear bearing capacity of composite slabs and improve the failure mode to acertain extent;the higher the cross section of the specimen,the higher the bearing capacity,but the utilization of GFRP material will be reduced.

Keywords:glass fiber reinforced polymer;reactive powder concrete;ultimate load;shear capacity;failure mode

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer,F(xiàn)RP)是一種由纖維材料與基體材料按一定比例混合后通過手糊、模壓、層壓、纏繞、拉擠、樹脂傳遞模塑成型等工藝成型的材料,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、抗疲勞等優(yōu)點(diǎn)[1-4]。目前FRP材料的應(yīng)用多為純FRP結(jié)構(gòu),然而由于FRP材料的各向異性,其不同方向的強(qiáng)度差異較大,且全FRP結(jié)構(gòu)試件的剛度一般偏低,F(xiàn)RP材料的抗拉強(qiáng)度往往得不到充分發(fā)揮[5-6]。

為充分利用FRP材料的性能優(yōu)勢(shì),解決全FRP結(jié)構(gòu)存在的問題,F(xiàn)RP—混凝土組合結(jié)構(gòu)是一個(gè)很好的選擇。許多學(xué)者對(duì)FRP與鋼材、混凝土等傳統(tǒng)材料的組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,大量試驗(yàn)研究表明,相較傳統(tǒng)的鋼筋混凝土,F(xiàn)RP型材—混凝土組合結(jié)構(gòu)具有一定的優(yōu)勢(shì)[7-9],同時(shí)也存在一些不足。學(xué)者們[10-13]在FRP型材—混凝土組合結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn),組合梁的主要破壞形態(tài)為腹板處發(fā)生受剪破壞,并發(fā)現(xiàn)在GFRP中空箱形截面梁中添加UHPC和CFRP/SFRP片材可以提高混合梁的抗彎強(qiáng)度和抗彎剛度。Xu等[14]針對(duì)板寬對(duì)FRP—混凝土界面粘接力的影響作出了相應(yīng)的有限元分析,發(fā)現(xiàn)在相同應(yīng)力水平下,F(xiàn)RP板的寬度越大,F(xiàn)RP與混凝土的界面黏結(jié)強(qiáng)度就越高,F(xiàn)RP與混凝土的整體滑移越小,但混凝土的界面延展性和FRP的利用率會(huì)下降。Zhang等[15]和高仲學(xué)等[16]基于拉壓桿模型提出了針對(duì)FRP—混凝土組合結(jié)構(gòu)受剪承載力的計(jì)算公式,能夠較好地預(yù)測(cè)一部分FRP—混凝土組合梁的受剪承載力大小。從研究現(xiàn)狀來看,F(xiàn)RP—混凝土組合結(jié)構(gòu)主要存在以下問題:一方面,由于GFRP材料自身彈模較低,在同一應(yīng)力水平下的GFRP與混凝土界面處存在變形不協(xié)調(diào)的問題,容易在界面處發(fā)生受剪破壞或剝離破壞;另一方面,由于FRP材料在垂直纖維方向的剪切強(qiáng)度僅為其拉伸強(qiáng)度的5%~20%,F(xiàn)RP—混凝土組合結(jié)構(gòu)存在受剪承載力不足而發(fā)生受剪破壞的問題。目前,許多學(xué)者[17-22]也對(duì)FRP—混凝土組合結(jié)構(gòu)的界面問題進(jìn)行了一些研究,發(fā)現(xiàn)布置一定數(shù)量的剪力鍵及設(shè)置粗糙界面能在一定程度上提高FRP—混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平,但未考慮在組合結(jié)構(gòu)中配置箍筋以增強(qiáng)組合結(jié)構(gòu)中各材料協(xié)同受力的能力。

為提高FRP—混凝土組合結(jié)構(gòu)的剪切承載力,充分利用FRP性能優(yōu)勢(shì),針對(duì)其在梁板結(jié)構(gòu)、橋梁以及雙層交通中的運(yùn)用,筆者提出一種多T型肋的GFRP型材—混凝土組合結(jié)構(gòu),以GFRP板材作為底層模板和底部縱向配筋,采用配置箍筋的構(gòu)造方式來增強(qiáng)GFRP型材與混凝土之間的協(xié)同受力。設(shè)計(jì)和制作5種多T型肋的GFRP—自密實(shí)RPC組合試件,通過開展靜力加載破壞試驗(yàn),研究GFRP—自密實(shí)RPC組合試件的受力特征、破壞模式及GFRP應(yīng)變分布特點(diǎn)等,為帶T型肋的GFRP型材—混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供試驗(yàn)基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)簡(jiǎn)介

1.1 構(gòu)件設(shè)計(jì)

試件設(shè)計(jì)主要考慮的參數(shù)是界面處理、彎剪段箍筋配置以及剪跨比,各試件剪跨a均為600 mm,具體設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。試件中的GFRP板為工廠預(yù)制的帶T型肋GFRP型材板,成型方式為拉擠成型。參照《纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)方法》(GB/T 1447—2016)進(jìn)行了GFRP板沿纖維方向的拉伸試驗(yàn),測(cè)得材料的強(qiáng)度為580.8 MPa,拉伸模量為31.8 GPa,其應(yīng)力—應(yīng)變曲線如圖1所示。共設(shè)計(jì)并制作了5個(gè)帶T型肋GFRP板—自密實(shí)RPC組合試件,試件總長(zhǎng)為2000 mm,支座間凈跨為1800 mm,截面為矩形,寬250 mm,高度有150、250 mm兩種,試件設(shè)計(jì)詳情如圖2所示。

試件SJ2~SJ5兩側(cè)彎剪段配置6 mm的箍筋,頂部配置兩根直徑為8 mm的架立鋼筋,鋼筋型號(hào)均為HPB300,其屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值為295 MPa,極限抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值為415 MPa。SJ2~SJ5配置箍筋,其設(shè)計(jì)如圖2(c)~(g)所示;試件SJ1為僅做截面粘砂處理的對(duì)比試件,其設(shè)計(jì)如圖2(b)所示。

所有試件均采用自密實(shí)活性粉末混凝土(RPC)[23]澆筑,其70.7 mm立方體抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)平均值為78.5 MPa,150 mm立方體的劈裂抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)平均值為4.4 MPa。該自密實(shí)RPC具有骨料粒徑小、強(qiáng)度較高、混凝土僅靠自身重力就能達(dá)到密實(shí)成型等優(yōu)點(diǎn)。

1.2 試件制作工藝及流程 1)裁剪及打孔。將GFRP帶肋型材板裁剪成2000 mm長(zhǎng),對(duì)部分需要配置箍筋的GFRP板進(jìn)行打孔處理,按100 mm或75 mm的間距對(duì)彎剪段的GFRP板T型肋進(jìn)行穿孔處理。

2)界面處理。為了增大GFRP帶肋型材板與混凝土之間的界面粘接性能,對(duì)部分試驗(yàn)板進(jìn)行GFRP板的界面處理。將GFRP板內(nèi)表面打磨平整并清理干凈,然后在內(nèi)表面涂抹環(huán)氧樹脂膠,再均勻鋪撒直徑3~5 mm的礫石。因GFRP板板肋兩側(cè)在實(shí)驗(yàn)室條件下不便于進(jìn)行粘砂處理,因此只對(duì)底面進(jìn)行粘砂處理。

3)配置箍筋。為了提高組合試件的抗剪承載能力,提出對(duì)試件配置箍筋的增強(qiáng)方法,箍筋設(shè)置步驟為:先將鋼筋冷彎成“U”型,并在兩端設(shè)置彎鉤;將長(zhǎng)為220 mm、直徑為6 mm的鋼筋水平插入GFRP板T型肋的貫穿孔;對(duì)“U”型箍筋的端部彎鉤與水平貫穿鋼筋進(jìn)行綁扎連接,處理后的試件如圖3(a)所示。

4)澆筑混凝土。對(duì)部分設(shè)置箍筋的試件,在頂部布置架立筋并與箍筋進(jìn)行綁扎,在試件側(cè)面安裝木模板,在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拌制及澆筑RPC,RPC在澆筑過程中無需人工振搗。澆筑完成后的試件如圖3(b)所示。

1.3 加載方案及測(cè)點(diǎn)布置

1.3.1 加載裝置 所有試件采用簡(jiǎn)支支承,通過設(shè)置分配梁來實(shí)現(xiàn)在三等分點(diǎn)處的兩點(diǎn)集中加載,試驗(yàn)加載裝置實(shí)體圖如圖4所示。試件凈跨長(zhǎng)為1800 mm,沿跨度方向等間距布置5個(gè)百分表以測(cè)量試驗(yàn)板在荷載作用下的撓度變化。在試件兩端支座處的混凝土和GFRP板上分別布置百分表,以測(cè)量試件端部混凝土與GFRP板之間的界面相對(duì)滑移量,試驗(yàn)加載裝置示意圖如圖2(h)所示。加載與試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量的具體過程如下:荷載采用分級(jí)加載方式,開始加載時(shí)每級(jí)為5 kN;試件出現(xiàn)裂縫后,每級(jí)加載為10 kN,每級(jí)荷載持續(xù)加載10 min,然后讀取儀表數(shù)據(jù),觀測(cè)裂縫;當(dāng)試件撓度發(fā)生較大變化時(shí),每級(jí)加載降為5 kN,直至試件到達(dá)峰值荷載或破壞。

1.3.2 應(yīng)變片測(cè)點(diǎn)布置 從支座處開始,在GFRP板的板底每隔15 cm粘貼一個(gè)應(yīng)變片。混凝土應(yīng)變片布置在試驗(yàn)構(gòu)件的跨中側(cè)面和頂面,箍筋應(yīng)變片布置在加載點(diǎn)與支座連線上。應(yīng)變片具體布置如圖5所示。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 試驗(yàn)現(xiàn)象

試件SJ1~SJ5的混凝土裂縫分布示意圖如圖6所示,其中,裂縫旁標(biāo)注的數(shù)字分別為開裂荷載、初始裂縫寬度、破壞荷載及裂縫最大寬度,單個(gè)數(shù)字則為裂縫開展時(shí)的荷載,荷載值均是力傳感器測(cè)得的數(shù)值。隨著荷載的增加,所有試件的裂縫發(fā)展過程均經(jīng)歷了3個(gè)階段。1)試件開裂前:加載平穩(wěn),荷載與撓度基本呈直線上升趨勢(shì);2)試件開裂后:加載至峰值荷載10%~20%時(shí),試件在加載點(diǎn)附近開始出現(xiàn)豎向裂縫,撓度變化開始加快,繼續(xù)穩(wěn)定加載,不斷有新的裂縫出現(xiàn),并伴隨著細(xì)微的響聲。

加載至峰值荷載60%~70%時(shí),在彎剪段開始出現(xiàn)斜裂縫,或者豎向裂縫開始傾斜發(fā)展成斜裂縫,向加載點(diǎn)方向發(fā)展,同時(shí)裂縫寬度增加;3)破壞階段:加載至峰值荷載90%后,少數(shù)斜裂縫已向上發(fā)展至加載點(diǎn)附近,同時(shí),少數(shù)斜裂縫向試件底部發(fā)展,GFRP板與混凝土界面處開始產(chǎn)生剝離,此階段荷載增加變慢,但撓度和裂縫寬度大幅增加,此后荷載急劇下降,繼續(xù)加載,荷載已無法有較大的升高,最終停止加載。

各試件最終的破壞形態(tài)如圖7所示。GFRP與混凝土界面處均出現(xiàn)了不同程度的剝離,其主斜裂縫的分布形態(tài)也有所差別。1)試件SJ1:由于SJ1未配置箍筋,且自密實(shí)RPC中骨料粒徑小,無法抑制主斜裂縫的發(fā)展,致使水平撕裂裂縫的出現(xiàn),最終導(dǎo)致裂縫上方的混凝土被掀起,GFRP板與混凝土因剝離產(chǎn)生相對(duì)滑移;2)試件SJ2~SJ5:4個(gè)試件的主斜裂縫分布形態(tài)相似,主斜裂縫發(fā)展至GFRP板界面后沿水平方向發(fā)展,導(dǎo)致GFRP板與混凝土界面產(chǎn)生剝離而破壞,但剝離程度相較于SJ1有所改善。

2.2 撓度

2.2.1 荷載—跨中撓度曲線 5個(gè)試件的荷載—跨中撓度曲線如圖8所示,可以看出,當(dāng)截面尺寸相同時(shí),試件SJ1~SJ4的荷載—跨中撓度曲線在到達(dá)峰值荷載前基本吻合,說明配置箍筋及架立筋對(duì)試件的整體剛度影響不大,但對(duì)試件極限剪切承載能力的貢獻(xiàn)卻很明顯;當(dāng)截面高度增加時(shí),試件SJ5的初始剛度明顯增加。對(duì)于試件SJ1,當(dāng)荷載增加至90kN時(shí),試件的剛度出現(xiàn)第2次下降,是因?yàn)樵嚰诩艨缍蔚幕炷脸霈F(xiàn)了水平的撕裂裂縫,引起了試件整體剛度下降。試件SJ2~SJ4在出現(xiàn)裂縫后的加載過程中剛度變化較小,說明設(shè)置箍筋和粘礫石的界面處理方法對(duì)增強(qiáng)GFRP板與混凝土的協(xié)同工作能力有效。

2.2.2 撓度分布曲線 圖9為各試件的荷載—撓度分布曲線。以試件SJ1和SJ3為例,從圖9中可以直觀地看出,各構(gòu)件在開裂前撓度基本上沿跨中對(duì)稱分布。在混凝土開裂的影響下,荷載的撓度值有較大幅度的增長(zhǎng),而臨近破壞時(shí),構(gòu)件一側(cè)彎剪段的主斜裂縫發(fā)展非常迅速,一側(cè)測(cè)點(diǎn)的撓度值開始顯著大于另一側(cè)。對(duì)比試件SJ1和SJ3的撓度分布曲線可以發(fā)現(xiàn),相鄰各級(jí)荷載下SJ3的撓度變化相對(duì)均勻,這是因?yàn)楣拷畹淖饔煤芎玫匾种屏嘶炷亮芽p的發(fā)展。

2.3 應(yīng)變

2.3.1 荷載—跨中GFRP板底應(yīng)變曲線 各試件的荷載—跨中GFRP板底應(yīng)變的關(guān)系曲線如圖10所示。從圖10中可以看出,所有試件的跨中GFRP板底應(yīng)變基本呈線性增長(zhǎng),反映了GFRP材料具有良好線彈性的特點(diǎn)。在前期加載過程中出現(xiàn)水平段,應(yīng)變幅度突然增加,是因?yàn)榧虞d至此階段,試件混凝土開裂導(dǎo)致了應(yīng)力重分布。在相同荷載下,截面尺寸相同試件SJ1~SJ4的GFRP板底應(yīng)變相差不大,4根試件的受力狀態(tài)基本一致。在極限荷載下,試件SJ4的峰值應(yīng)變明顯大于其他試件,說明適當(dāng)增大配箍率可提升試件協(xié)調(diào)變形能力,提高對(duì)GFRP材料的利用率。受截面尺寸的影響,雖然試件SJ5極限承載力最高,但其極限應(yīng)變水平較小,對(duì)GFRP材料的利用率也最低。

2.3.2 GFRP板底應(yīng)變分布曲線 不同荷載等級(jí)下,GFRP板底沿跨度方向的應(yīng)變分布曲線如圖11所示。以試件SJ1和SJ3為例,從圖11中可以看出,混凝土開裂之前,純彎段GFRP板的應(yīng)變基本相同;開裂后,裂縫附近的GFRP板應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)加快;隨著荷載的增加,SJ3應(yīng)變變化相對(duì)于SJ1更均勻,說明界面處理和配置箍筋能提高GFRP和混凝土的協(xié)同工作性能,對(duì)裂縫發(fā)展起到抑制作用。

2.3.3 荷載—箍筋應(yīng)變曲線 圖12為試件的荷載—箍筋應(yīng)變曲線圖,取樣位置為最大斜裂縫處箍筋上的測(cè)點(diǎn)??梢钥闯?,曲線大致可以分為4個(gè)階段。

1)階段一:當(dāng)荷載較小時(shí),試件彎剪段未出現(xiàn)裂縫,箍筋的應(yīng)變很小,基本趨于0;2)階段二:當(dāng)荷載增加,彎剪段出現(xiàn)裂縫時(shí),箍筋的應(yīng)變有一個(gè)較小的突變;3)階段三:隨著荷載的增加,試件彎剪段混凝土的裂縫發(fā)展緩慢,箍筋的應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)也較為緩慢;

4)階段四:加載后期,由于斜裂縫寬度持續(xù)增加,箍筋應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速率變大,最終屈服,試件達(dá)到破壞荷載。以上現(xiàn)象說明,在組合試件加載過程中,箍筋與RPC的協(xié)同受力能力較高,配置箍筋對(duì)提高組合試件受剪承載力是有效的。

3 結(jié)果分析與討論

5個(gè)試件的主要試驗(yàn)結(jié)果匯總于表2,其中,剪切承載能力為試件一側(cè)彎剪段內(nèi)截面所受最大剪力的換算值,由極限荷載除以2換算得到。

1)開裂荷載:試件SJ1~SJ4的混凝土豎向裂縫都是最先出現(xiàn)在加載點(diǎn)截面的底部附近。試件SJ1~SJ44個(gè)試件的截面尺寸相同,開裂荷載基本相同,說明箍筋的配置和GFRP—混凝土界面的處理對(duì)開裂荷載影響不明顯;與試件SJ3相比,試件SJ5的截面高度增加了2/3,開裂荷載增加約3倍,截面高度的增加明顯提升了試件的抗彎剛度。

2)受剪承載能力:5個(gè)試件最終都發(fā)生了受剪破壞,但試件的極限荷載和剪切承載能力各不相同。與試件SJ1相比,SJ3配箍率為0.23%,其受剪承載能力提升約25%;SJ4配箍率為0.30%,其受剪承載能力提升約39.4%;SJ5高度增加2/3,其受剪承載能力提升約45%。SJ4配箍率比SJ3高30%,受剪承載力提高11.5%;與試件SJ2相比,試件SJ3的GFRP板與混凝土之間采用了粘砂處理,受剪承載能力稍有增強(qiáng)。由此可以看出,在組合試件中配置箍筋可明顯提高試件的受承載能力,增加截面的高度也可以較大地提升受剪承載能力。

3)撓度:各試件的撓度與荷載曲線呈雙線性關(guān)系,取極限荷載下的撓度為最大撓度值。對(duì)比SJ1和SJ3可知,配置0.23%的箍筋可使撓度增大約45%;高度的增加提高了試件初始剛度,試件SJ5的撓度比SJ3減小約47.0%。可以看出,配置箍筋和界面粘砂處理可以在一定程度上改善GFRP與混凝土的協(xié)同工作效果,提升試件的極限變形能力。

4)斜裂縫寬度:各試件的斜裂縫最大寬度取極限荷載下斜裂縫的最大寬度值。與試件SJ1相比,試件SJ2~SJ4的裂縫寬度偏小,說明配置箍筋可有效抑制斜裂縫的發(fā)展,提高試件的變形能力,改善破壞形態(tài)。

5)GFRP板應(yīng)變:對(duì)比試件SJ1與SJ3,在進(jìn)行界面粘砂和箍筋配置處理后,GFRP材料應(yīng)變利用率從22%提升到32%左右。對(duì)于試件SJ5,雖然增大截面高度后,極限承載力有所提高,但跨中GFRP板底峰值應(yīng)變較低,對(duì)GFRP材料的利用率稍有減小。合理配置箍筋能有效提高對(duì)GFRP材料的利用率。

6)承載力計(jì)算:因所研究的組合結(jié)構(gòu)目前沒有較為成熟的計(jì)算方法,故按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010)[24],根據(jù)式(1)對(duì)試件進(jìn)行承載力計(jì)算,計(jì)算結(jié)果如表3所示??梢钥闯?,計(jì)算值與試驗(yàn)值較為接近,由于公式未考慮GFRP作用而整體偏小,更準(zhǔn)確的計(jì)算方法有待進(jìn)一步研究。

式中:V cs為斜截面上混凝土和箍筋的受剪承載力設(shè)計(jì)值;α cv為受剪承載力系數(shù);A sv為配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積;s為沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的箍筋間距;f yv為箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

4 結(jié)論

針對(duì)FRP—混凝土組合試件截面抗剪承載能力不足的缺點(diǎn),提出對(duì)帶T型肋GFRP板與混凝土組合試件配置箍筋的方法,設(shè)計(jì)并制作了5個(gè)GFRP—自密實(shí)RPC組合試件,通過靜力加載試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):

1)配置箍筋和GFRP板的界面粘砂處理能提高GFRP板與混凝土兩者之間的協(xié)同工作性能,提高組合試件的變形能力,改善破壞形態(tài)。

2)5根試件雖然都以受剪承載力不足而破壞,但箍筋的配置改善了GFRP—混凝土組合試件的破壞形態(tài),提升了GFRP—混凝土組合結(jié)構(gòu)的界面粘結(jié)性能和極限變形能力,增強(qiáng)了組合試件的抗剪承載能力。合理的配箍率是充分發(fā)揮兩種材料性能的關(guān)鍵因素之一,還有待更深入研究。

3)組合試件截面高度對(duì)組合結(jié)構(gòu)的承載力影響較大,其值越大,結(jié)構(gòu)初始剛度越大,截面承載能力越高,但GFRP材料的利用率會(huì)有所降低。

參考文獻(xiàn)

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黃廷)