大偏心条件下GFRP筋混凝土柱受压性能试验研究

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土木工程结构一般以钢筋混凝土为主要材料;北方寒冷地区和一些沿海环境中,在适宜温度和湿度的条件下,钢筋容易被腐蚀,进而使整个混凝土结构破坏。世界各国每年的修复费用中大部分是由钢筋腐蚀造成的,FRP筋作为一种各项异性的新型土木工程材料,因其质轻,高强,耐腐蚀,抗磁干扰性能好等优良特性,被广泛的应用于桥梁、隧道,雷达站等土木工程实际中。国内外很多学者对FRP筋做了大量研究,主要集中在FRP筋的抗拉性能方面,抗压性能方面的研究较少。随着FRP筋在土木工程中应用的广泛,FRP筋不可避免的受到压力,故为了进一步推广FRP筋在土木工程中的应用,使FRP筋材料的优良性能得到充分发挥,研究FRP筋的抗压性能是一种必然趋势。本文通过试验讨论了抗压性能试验中,加载速率对GFRP筋抗压性能的影响,并给出了加载速率选取范围。将GFRP筋在人工盐溶液中浸渍,对浸渍后的GFRP筋进行了抗压性能测试,分析了浸渍时间对GFRP筋抗压性能的影响。另外设计制作了 6根GFRP筋混凝土柱,在大偏心的条件下进行受压静载试验,对GFRP筋混凝土柱的偏心受压性能进行了研究。试验结果表明:进行GFRP筋抗压性能试验时,将加载速率控制在1mm/min~4mm/min,能得到较稳定的数据。在人工海水溶液浸渍后,GFRP筋的应力-应变曲线呈线性,试件为脆性破坏,破坏前没有明显预兆。随着GFRP筋体在溶液中浸渍时间的增长,GFRP筋的极限荷载、抗压强度保留率和弹性模量保留率逐渐下降;试件的直径越小,浸渍时间越长,筋体腐蚀相对越严重,极限荷载与抗压强度下降幅度越明显。GFRP筋混凝土偏心受压柱的破坏形式为受拉破坏,破坏表现为脆性破坏。GFRP筋与混凝土协同作用弱于钢筋混凝土,但试件混凝土压碎后GFRP筋大部分保持完好,从承载力角度考虑,GFRP筋可以作为受压筋应用到混凝土构件中。通过本文的研究和分析,并为以后的研究工作和工程提供了借鉴,希望能对研究FRP筋的学者提供一些有益的参考。
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