碱、盐环境下frp筋抗压强度耐久性及frp筋与钢筋混杂配筋混凝土柱偏压试验研究

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1、中文图书分类号：TB332；TU599；TU377.9密级：公开UDC：624学校代码：10005硕士专业学位论文PROFESSIONALMASTERDISSERTATION论文题目：碱、盐环境下FRP筋抗压强度耐久性及FRP筋与钢筋混杂配筋混凝土柱偏压试验研究论文作者：高伟男专业类别/领域：建筑与土木工程指导教师：邓宗才教授论文提交日期：2017年4月UDC：624学校代码：10005中文图书分类号：TB332TU599TU377.9学号：S201404208密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：碱、盐环境下FRP筋抗压强度耐久性及FRP筋与钢筋混杂配筋混

2、凝土柱偏压试验研究英文题目：EXPERIMENTALSTUDYONCOMPRESSIVESTRENGTHOFFRPREBARSINALKALIANDSALTSOLUTIONANDECCENTRICCOMPRESSIONOFCONCRETECOLUMNWITHHYBRIDREINFORCEMENTOFFRPANDSTEELREBARS论文作者：高伟男学科专业：建筑与土木工程研究方向：纤维增强复合材料及其结构申请学位：工程硕士专业学位指导教师：邓宗才教授所在单位：建筑工程学院答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行

3、的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：2017年5月23日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：日期：2017年5月23日导师签

4、名：日期：2017年5月23日摘要摘要纤维增强聚合物（FiberReinforcedPolymer，FRP）筋是一种新型复合材料，具有良好的耐久性和较高的力学性能，在土木工程领域有广阔的应用前景。然而目前对其在腐蚀环境下抗压性能变化规律缺乏研究。此外，将FRP筋和钢筋混杂配置于混凝土柱中，可以充分发挥两者的优良性能，达到减轻结构自重、提高结构耐久性的目的，具有重要研究意义。为了研究温度、应力水平等因素对FRP筋在碱、盐环境下抗压强度衰减规律的影响，将FRP筋分别置于60°C和25°C的碱、盐溶液进行加速腐蚀试验，然后测定其抗压强度衰减规律。60°C下FRP筋的压应力水平分别

5、为0%、20%和40%，腐蚀时间分别为10d、21d、42d；25°C下FRP筋压应力水平为0%，腐蚀时间分别为36d、64d、100d。通过观察腐蚀前后FRP筋表面形貌的变化，看出：FRP筋表面侵蚀程度随腐蚀时间的增加而增加；同条件下，碱溶液对FRP筋的表面侵蚀程度要大于盐溶液。对腐蚀后的FRP筋进行抗压强度试验，结果表明：应力和温度的提高，加速了FRP筋抗压强度的退化，在60°C碱溶液下腐蚀42d后，应力水平为0%和40%的玻璃纤维增强聚合物（GFRP）筋、玄武岩纤维增强聚合物（BFRP）筋和碳纤维增强聚合物（CFRP）筋抗压强度分别下降了31.8%、43.6%、51.

6、5%和44.2%、54.8%、57.1%，60°C盐溶液中腐蚀42d，应力水平为0%和40%的GFRP、BFRP和CFRP筋抗压强度分别下降了22.2%、31.8%、18.1%和29.0%、37.2%、23.5%。基于菲克定律，提出了考虑应力水平、温度和腐蚀时间的FRP筋抗压强度预测模型，该模型可用于预测FRP筋在实际工况下抗压强度衰减规律。此外，为了研究偏心距、配筋率和混杂配筋面积比对混凝土柱破坏形式、侧向挠度和正截面承载力的影响，对6根钢筋与FRP筋混杂配筋混凝土柱进行了偏心受压试验。试验表明：混杂配筋柱具有较高承载力，构件破坏前FRP纵筋和箍筋保持完好并发挥其增强作用

7、；柱最终破坏形式均为混凝土压碎破坏；加载过程中钢筋和FRP纵筋与混凝土粘结良好，截面应变分布符合平截面假定；同级荷载下，混杂配筋柱的侧向挠度随着偏心距和混杂配筋面积比（FRP筋与钢筋配筋面积之比）的增大而增大，随配筋率增大而减小；合理配筋的混杂配筋柱受拉FRP纵筋强度发挥较高，使柱获得较好延性。基于平截面假定，给出了混杂配筋混凝土柱正截面承载力实用计算方法，该方法计算精度较高，可供设计参考。I北京工业大学工程硕士专业学位论文关键词：FRP筋；抗压强度；预测模型；柱；混杂配筋；正截面承载力IIAbstractAbst