FRP筋與混凝土粘結(jié)性能試驗研究

《FRP筋與混凝土粘結(jié)性能試驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、148科技研究城市道橋與防洪2012年l0月第1O期FRP筋與混凝土粘結(jié)性能試驗研究張永康，高曉明(無錫市政設(shè)計研究院有限公司，江蘇無錫214072)摘要：進行了FlIP筋與混凝土粘結(jié)性能的拉拔試驗，試件的破壞形式為FRP筋滑移拔出及FRP筋斷裂。試驗結(jié)果表明，隨著FRP筋表面加肋，錨固長度減少，混凝土強度提高，F(xiàn)RP筋與混凝土的平均粘結(jié)強度都有了提高。同時，對帶肋FRP筋與光圓FRP筋的粘結(jié)滑移本構(gòu)模型進行了分析。關(guān)鍵詞：FRP筋；混凝土；拉拔試驗；粘結(jié)強度；粘結(jié)滑移曲線中圖分類號：TU502文獻標識碼：A文章編號：1009-7716(20

2、12)10—0148—04塑料套管錨周{0引言／———一r一?一l}鋼筋銹蝕引起的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞是目前土木工程中普遍存在的最主要問題之一。橋梁結(jié)構(gòu)處在暴露的環(huán)境中，更容易發(fā)生鋼筋銹蝕。自—20世紀80年代中期以來，歐美及日本等國開始采圖1FRP筋拉拔試件(單位：mm)用FRP筋這種新型材料來代替鋼筋，在試驗研究和工程應(yīng)用等方面均取得了較多的成果。隨著在試件加載端設(shè)置長度不小于5d的塑料套FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的研究和推廣，研究FRP筋在筒，以避免混凝土加載端局部受壓對試驗結(jié)果的影混凝土中的粘結(jié)性能顯得更加重要。響；FRP筋加載端設(shè)置錨固鋼套

3、筒，長度為250mm，由于FRP筋與鋼筋的生產(chǎn)工藝、表面形狀和通過灌注結(jié)構(gòu)膠來實現(xiàn)同F(xiàn)RP筋的連接。通過鋼力學(xué)性能的不同，它們與鋼筋混凝土的相互作用套筒的螺紋同拉拔裝置的傳力桿相連；混凝土立機理和粘結(jié)性能存在較大的差異，因此，研究FRP方體的橫截面尺寸根據(jù)保護層厚度為7d來確定，筋與混凝土的粘結(jié)性能是國內(nèi)外學(xué)者皆非常關(guān)注混凝土立方體的長度則根據(jù)FRP筋錨固長度和塑的課題。國內(nèi)外對FRP筋與混凝土粘結(jié)性能的研料套筒長度之和確定。在試件的自由端將FRP筋究相對較多，也取得了一些研究成果，但以往的研露出2em，用來測量FRP筋的自由端滑移。試件究和

4、試驗中考慮因素較多，并且試驗條件和試驗設(shè)計見表1。方法差異較大，所得出的粘結(jié)強度試驗數(shù)據(jù)離散拉拔試件使用強度等級為C30及C50的商品性很大，相關(guān)理論研究也不完善。本文進行了20混凝土澆筑。試件澆注時，F(xiàn)RP筋水平放置，澆注個FRP筋拉拔試件的試驗研究，對FRP筋與混凝面應(yīng)與FRP筋縱軸平行。另外，每一強度等級的混土的粘結(jié)破壞模式、平均粘結(jié)強度、粘結(jié)一滑移曲凝土澆注3個尺寸為150mmX150mmX150mm的線及粘結(jié)滑移模型進行了研究。立方體試塊，用來測定混凝土強度。1．2加載方案及測點布置1試驗研究本次試驗的加載裝置見圖2。該加載裝置由鋼

5、1．1試件簡介框架、傳力桿、鋼墊板和螺帽組成，通過鋼框架和本次試驗設(shè)計4組共20個FRP筋拉拔試件鋼墊板實現(xiàn)力的平衡。鋼框架中有對中孑L，可以避(見圖1)。試件設(shè)計主要考慮混凝土強度等級、FRP免試件受拉時出現(xiàn)偏心受力。筋埋置長度以及FRP筋種類3個因素。A組、B組所有試件的加載均參照《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方試件均使用碳纖維筋，試驗變化的參數(shù)為粘結(jié)長度、法標準》(GB5O152—92)進行分級加載。試驗中測混凝土強度及FRP筋直徑。C組試件使用帶肋的玻量各級荷載作用下的自由端滑移值和粘結(jié)破壞荷璃纖維筋，D組試件使用光圓玄武巖纖維筋，這兩組載，并觀察

6、試件破壞形態(tài)。在試驗中注意對自由端試件用來研究FRP筋種類對粘結(jié)性能的影響。開始滑移時的荷載進行記錄。測點布置：收稿日期：2012—04—13(1)粘結(jié)破壞荷載作者簡介：張永康(1987一)，男，山東菏澤人，助理工程師，從事橋梁設(shè)計工作。在千斤頂與鋼墊板間放置壓力傳感器量測荷2012年10月第10期城市道橋與防洪科技研究151由光圓FRP筋的拔出試驗得出的自由端滑移值與荷載的關(guān)系曲線可知，在極限荷載以前，自由端滑移與荷載近似直線關(guān)系；在極限荷載以后，粘結(jié)力迅速下降。帶肋FRP筋在極限荷載以前，隨著荷載的增加，自由端滑移由慢到快地增加；在極限荷

7、載以后，粘結(jié)力會保持一部分，不會迅速下降?？傊?，荷載一滑移曲線大致可分為4個階段：第一階段是微滑移階段。當(dāng)拉力較小時，F(xiàn)RP筋加載端滑移很小，而自由端的滑移量為零。在此自由端滑移／m圈7帶肋FRP筋粘結(jié)一滑移曲線與BPE模型對比階段，滑移從加載端慢慢向自由端發(fā)展，F(xiàn)RP筋的拉拔力主要通過化學(xué)膠著力傳遞給混凝土。第二階段是滑移階段。當(dāng)加載到初始滑移荷載時，自由端的膠著力發(fā)生破壞，開始出現(xiàn)滑移，加載端的滑移加快增長。此后，滑移與荷載進入一段較為短暫的穩(wěn)定增長階段，開始呈現(xiàn)非線性狀態(tài)。此時FRP筋與周圍介質(zhì)之間的摩擦力和機械Bd{讎驥姆撂咬合力是其

8、與周圍介質(zhì)之間粘結(jié)力的主要成分，LLn仉光圓FRP筋表面非常光滑，與周圍介質(zhì)之間的摩擦力和機械咬合力均較小，因而粘結(jié)力也??；帶肋目由端糟移／叩mFRP筋在與周圍介質(zhì)