bfrp筋钢纤维高强混凝土梁受弯性能试验研究

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1、摘要纤维增强塑料(FiberReinforcedPolymer，简称FLIP)筋混凝土结构存在变形、裂缝宽度过大等问题，通过发挥钢纤维高强混凝土强度、韧性优势与FRP筋形成一种新型结构体系可以满足工程结构对耐久性与适用性的要求。本文采用试验研究与理论分析相结合的方法，研究了BFRP筋钢纤维高强混凝土梁的正截面受弯性能，主要研究内容及成果如下：(1)研究了BFRP筋配筋率、钢纤维体积掺量对BFRP筋钢纤维高强混凝土梁开裂荷载和极限荷载的影响，描述了裂缝开展和破坏形态，分析了筋材应力．应变、挠度及裂缝宽度的变化

2、规律。结果表明：钢纤维显著改善了BFRP筋钢纤维高强混凝土梁正常使用极限状态下的使用性能，缓解了构件耐久性与适用性之间的矛盾。(2)BFRP筋钢纤维高强混凝土梁跨中正截面基本符合平截面假定。根据配筋率、钢纤维掺量采用不同的分析模型，分别运用极限理论建立了不同破坏形态的极限受弯承载力计算公式。(3)采纳美国ACI规范计算裂缝宽度的原理，将钢纤维对裂缝宽度的影响简化为对纵筋类型系数的修正，发现少筋梁的膨系数呈现线性发展趋势，超筋梁成折线形态发展，据此得到的裂缝宽度计算公式与试验结果符合较好。(4)通过修正ACI

3、规范公式中的有效惯性矩，得到与试验值吻合较好的BFRP筋钢纤维高强混凝土受弯构件挠度计算公式。(5)根据构件脆性破坏特征的分析，给出了BFRP筋钢纤维高强混凝土受弯构件的延性定义及评价指标，并通过取得的试验数据验证了计算方法的准确性。关键词：纤维增强塑料(FRP)筋；钢纤维高强混凝土；极限受弯承载力；最大裂缝宽度：挠度；延性ABSTRACTConcretestructurereinforcedwithfiberreinforcedpolymer(FRP)barsCallusuallycauseagreate

4、rdeflectionandcrackwidth．Inordertogetperfectdurabilityandserviceability，anewstructuralsystemwouldbeformedbyuseofsteelfiberreinforcedhigllstrengthconcreteandFRPbars．Combiningwiththeexperimentalresearchesandtheoreticalanalysis，theflexuralbehaviorofBFRPbar-re

5、inforcedhi曲·strengthconcretebeamswithsteelfiberswerestudiedinthispaper，andthemainresultsare弱follows：(1)AninvestigationWasperformedfortheinfluenceofratioofreinforcementforFRPbarsandfractionofsteelfiberbyvolumeontheload-bearingcapacityofbeams．Theappearancean

6、ddevelopmentofcracks，alsofailuremodeWasdescribed．、枷ile，thechangingtrendofFRPreinforcementstress，deflection，crackwidthwereanalyzed．ThetestresultsindicatethatsteelfiberremarkablyimprovedtheworkingperformanceofBFRPbar-reinforcedhigh—strengthconcretebeamswiths

7、teelfibers．(2)Basedontheexperimentalresearchinthispaperandtherecentdevelopmentsathomeandabroad，thedifferenceoftheOVerreinforcedbeamsandinsu佑cicntreinforcedbeamsinfailuremodeaswelIasmechanicalbehaviorwereanalyzed．Itcallbeseenthatplanesectionsbeforebendingre

8、mainplaneafterbending．Then，thespecialcalculationmodeloftheBFRPbar-reinforcedhigll·strengthconcretebeamswithsteelfibersatdifferentreinforcementratioandfractionofsteelfiberweregiven，andthecalculatingmethodsofth