玻璃纖維聚合物筋高溫性能試驗(yàn)研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)聚合物(Fiber Reinforced Polymer,FRP)筋是由纖維和粘結(jié)膠體組成的一種新型復(fù)合材料,具有優(yōu)良的力學(xué)性能,是混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的一種補(bǔ)充替代材料,正越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于橋梁、民用建筑、海洋、近海以及地下工程結(jié)構(gòu)中。和鋼筋相比,FRP筋的抗火能力較差,而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)FRP筋抗火性能方面的研究非常有限。本文針對(duì)鋼筋和FRP筋的抗火性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,提出了FRP筋抗火設(shè)計(jì)的建議。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容和成

2、果如下:(1)通過(guò)對(duì)7組共21根長(zhǎng)400mm的HRB335級(jí)鋼筋試件的高溫試驗(yàn),測(cè)試了鋼筋在室溫和100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃高溫后的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、拉伸彈性模量、極限延伸率以及拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線,研究了溫度對(duì)鋼筋基本力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:高溫環(huán)境使鋼筋的力學(xué)性能有所劣化,但在本試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)對(duì)鋼筋力學(xué)性能的影響較小。(2)通過(guò)對(duì)24組共72根長(zhǎng)1200mm GFRP筋試件的拉伸試驗(yàn),測(cè)試了GFRP

3、筋在室溫和100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃高溫后的抗拉強(qiáng)度、拉伸彈性模量以及拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線,研究了溫度、恒溫時(shí)間、直徑、基體樹(shù)脂和燒失量等對(duì)拉伸性能的影響。
　　結(jié)果表明:隨溫度的升高和燒失量的增加,GFRP筋的抗拉強(qiáng)度呈下降的趨勢(shì),GFRP筋的抗拉強(qiáng)度隨直徑的增大而增大,但是樹(shù)脂改性降低了高溫后的抗拉強(qiáng)度;GFRP筋室溫和高溫后的應(yīng)力應(yīng)變均呈線性關(guān)系,最終為脆性破壞。(3)通過(guò)對(duì)21組共63根長(zhǎng)度為

4、130mmGFRP筋試件的剪切試驗(yàn),測(cè)試了GFRP筋在室溫和100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃高溫后的抗剪強(qiáng)度,研究了溫度、直徑、基體樹(shù)脂和燒失量對(duì)剪切強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,隨溫度的升高和燒失量的增加,GFRP筋的抗剪強(qiáng)度呈下降的趨勢(shì),且抗剪強(qiáng)度隨GFRP筋直徑的增大而增大,但是樹(shù)脂改性降低了高溫后GFRP筋的抗剪強(qiáng)度。(4)研究了三面受火時(shí)單筋矩形GFRP筋混凝土梁高溫后的極限承載力,并給出了拉區(qū)高溫梁和壓區(qū)高