玻璃纤维筋混凝土在地铁工程中的设计与应用

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1、第36卷第5期四川建筑科学研究2010年10月SiehuanBuildingScience173玻璃纤维筋混凝土在地铁工程中的设计与应用卢致强，刘建伟，徐晓鹏(成都中铁隆工程有限公司，四川成都610015)摘要：以普通钢筋混凝土结构的设计理论为依据，得到玻璃纤维筋混凝土构件正截面及斜截面的近似计算公式，得出了玻璃纤维筋混凝土构件脆性破坏的机理。玻璃纤维筋首次应用于成都地铁基坑围护结构所取得的成功，为玻璃纤维筋将来大量的应用于混凝土结构工程，取得了宝贵经验。关键词：玻璃纤维筋；抗弯；抗剪；盾构井中图分类号：TU377．9文献标识码：A文章编号：100

2、8—1933(2010)05—173—03DesignandapplicationonglassfiberreinforcedconcreteinsubwayprojectLUZhiqiang，LIUJianwei，XUXiaopeng(RankenRailwayConstruction，Ltd．，Chengdu610015，China)Abstract：Basingonthedesigntheoryofordinaryreinforceconcrete，approximateformulaforcalculatingnormalsectionan

3、dobfiquesectionofglassfiberreinforcedconcretestructuresisestablished．Furtherlythemechanismofbrittlefractureofglassfiberreinforcedconcretestructuresisdiscussed．TheglassfibersuccessfullyisappliedinChengdumetrostruttedstructureforexcavation，valuableexperienceisobtainedforalargenu

4、mberofapplicationsinconcretestructuresinthefuture．Keywords：glassfiber；bendstrength；shearstrength；wellshield通钢筋有一定差别。玻璃纤维筋的以上特性说明，0引言它在用于混凝土结构构件的设计计算时，与普通钢我国城市轨道交通发展十分迅猛，已有10个城筋混凝土构件的设计方法有一定差异。基于西南交市的轨道交通处于运营或试运营状态，在建线路长通大学《玻璃纤维筋(GFRP筋)加强混凝土构件力度超过了390km。地铁造价昂贵，每km至少需要学性能试验报告》中相

5、关试验结果，并参照普通钢4—5亿元，甚至更多的投资。为此，地铁工程建设筋混凝土结构设计方法，提出了适合玻璃纤维筋混成本的更加精心化、节约化，显得尤为重要。新材凝土构件的设计理论和计算公式。料、新技术在地铁工程中的应用，便是节约成本的一1．2玻璃纤维筋的抗拉设计强度个有效措施。把新材料用于混凝土结构中，是土木试验装置如图1，2所示。工程界一直在努力解决的问题。2l世纪初，玻璃纤维筋作为普通钢筋的替代品，在地铁车站、盾构井的围护结构工程设计中，得到了快速的发展，并取得了相当可观的经济效益。1玻璃纤维筋混凝土构件的设计理论及一般规定1．1设计原则玻璃纤维

6、筋强度高、易切割，同时还具有良好的图l试验样本电、磁绝缘性，耐久性好，不易腐蚀。但玻璃纤维筋Fig．1Experimentalsample的弹性模量和延性较低，与混凝土的锚固能力同普试验表明，玻璃纤维筋在断裂前不会表现出任何的塑性特征，直到失效前都表现出线弹性应力一应变关系。收稿日期：2009-07—24作者简介：卢致强(1974一)，男，吉林敦化人，硕士，工程师，主要从抗拉强度设计值：事地下结构设计。ffo=CE—mail：365603995@qq．con174四川建筑科学研究第36卷行修正。正截面受弯承载力计算的基本假定：(1)截面应变保持平面

7、；(2)不考虑混凝土的抗拉强度；(3)混凝土的最大可压缩应变为0．0033；(4)玻璃纤维筋在破坏前，其抗拉强度是线弹性的；(5)混凝土和玻璃纤维筋存在良好的粘结性能。图2试验装置混凝土构件受力时的等效矩形应力，如图4所Fig．2Testequipment示。抗拉强度标准值：l’u={u一{d极限应变设计值：CEEfu极限应变标准值：=一3图4平衡破坏时的应力一应变1．3玻璃纤维筋的锚固长度Fig．4Timebalanceddestructionstressstrainchart由单根玻璃纤维筋的平衡条件可知：zbf百f=Af_b据此，建立力矩平衡

8、方程：相关研究表明：玻璃纤维筋的粘结应力与混凝M≤c~dC土强度和玻璃纤维筋的直径有关，即cba(h0一)+fr~Af(o