海洋干湿环境下TRE免拆模板复合BFRP筋海水海砂混凝土梁受弯性能研究

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为提高FRP筋海水海砂混凝土(Seawater Sea-sand Concrete,简称SWSSC)梁的耐久性能和使用性能,本文开发了由高延性高耐久的纤维编织网增强工程水泥基复合材料(Textile Reinforced ECC,简称TRE)制成的免拆模板,研究TRE免拆模板复合FRP筋SWSSC结构在海洋潮汐区环境下的耐久性能。对此,本文在研究氯盐干湿循环作用下TRE模板与SWSSC的界面粘结性能的基础上,进一步研究氯盐干湿循环及其与荷载耦合作用下TRE免拆模板复合BFRP筋SWSSC梁的受弯性能。具体试验结论如下:(1)界面粘结试验结果表明,相同环境作用时间下,20mm厚的TRE界面粘结强度最高;对于20mm厚TRE,相比于常规环境下试件,经过270天氯盐干湿循环的试件界面粘结强度提高了3.2%,而经过270天氯盐浸泡,其界面粘结强度退化了11%。(2)TRE免拆模板能有效提高试件在干湿循环作用下的承载能力,相比于BFRP筋SWSSC梁,预制的U型TRE免拆模板复合梁承载力提高效果最优,且承载力随TRE厚度的增加而提高,拼接组装的U型TRE免拆模板复合梁的开裂荷载明显提高,相比于常规环境下的试件,其开裂荷载提高了68%。对于20mm厚的预制U型TRE免拆模板复合梁,干湿循环次数增至270次,试件的极限承载力随之提高,提高至5.96%。(3)干湿循环次数增至270次,TRE免拆模板复合梁的刚度随之提高。在干湿循环与荷载耦合作用下,20%-40%的持载应力水平会使试件刚度略有提高,但持载应力水平达到60%时,试件的刚度明显下降。TRE免拆模板能有效抑制裂缝宽度,所有U型TRE免拆模板复合梁均表现出多缝开裂的特征。在干湿循环与荷载耦合作用下,随着持载应力的提高,试件表面裂缝变稀疏。(4)根据梁的受力机理和试验结果,推导出氯盐干湿循环作用下TRE免拆模板复合FRP筋SWSSC梁失效时的正截面承载力计算公式。该论文有图55幅,表20个,参考文献108篇。
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