GFRP筋混凝土柱双向偏心受压性能研究

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1、硕士研究生学位论文摘要I摘要玻璃纤维塑料增强筋（GlassFiberReinforcedPolymer，以下简称GFRP筋）是一种新型复合材料，其具有密度低、强度高、抗磁干扰性能好、耐腐蚀性能好、抗疲劳性能好、可设计性好、成型工艺简单灵活等优点，是一种可以作为纵筋部分或全部代替钢筋用于混凝土结构的较理想材料，从而解决由于钢筋锈蚀导致的混凝土结构耐久性较差的问题，延长混凝土结构的使用期限。近年来，国内外学者对GFRP筋及其构件进行了大量研究，主要集中在抗拉性能方面，而抗压方面的研究相对较少。随着GFR

2、P筋在土木工程领域发挥的作用越来越大，应对其进一步深入研究，将其应用于混凝土构件中发挥更好作用，以求带来更大的经济效益。本课题组米向乾、侯娜、王世光等人已经对GFRP筋混凝土短柱、中长柱的轴心受压性能，以及短柱单向偏心受压性能进行了大量的试验研究，得出很多有益的结论。至此，GFRP筋混凝土柱轴心和单向偏心受压试验研究趋于完整。为进一步研究GFRP筋构件的受力性能，并让试验研究更接近实际工程中柱子的受力情况，本文在GFRP筋混凝土柱单向偏心受压研究的基础上，开展对GFRP筋混凝土柱双向偏心受压的试验研

3、究，主要考虑了试件的的配筋率、偏心距等因素对其双向偏心受压性能的影响，并进行钢筋混凝土柱双向偏心受压性能试验与其进行对比，最后依据试验数据推导得出GFRP筋混凝土双向偏心受压构件正截面受压承载力的计算公式，较系统地研究GFRP筋在混凝土结构中的力学性能与工作机理。试验结果表明，GFRP筋混凝土柱在双向偏心受压的条件下，破坏形式有两种，分别为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏，本试验中，所有试件多为大偏心受压破坏，破坏前有明显预兆；受拉和受压GFRP筋均无明显的屈服阶段；配筋率相同时，偏心距越大，极限荷载

4、值对应的纵筋压应变数值越大；偏心距相同时，配筋率越大，极限荷载值对应的纵筋压应变数值越小；通过与钢筋混凝土柱双偏心受压试验现象及结果对比可知，GFRP筋抗压强度较低，与混凝土协同工作性能较差，导致其受压承载力比钢筋混凝土构件低；但由于其各项性能与钢筋较为接近，且具有轻质高强耐腐蚀等优势。因此，GFRP筋可作为受力筋用于混凝土受压构件中。本文的研究与分析，希望可以为GFRP筋及GFRP筋混凝土受压构件的后续研究提供一些借鉴和有益参考，使GFRP筋在土木工程结构中发挥更好的作用，更好地与混凝土协同工作，

5、共同抵抗竖向荷载，提高结构的耐久性。关键词：GFRP筋；短柱；双偏心；受压性能；试验研究II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractGlassFiberReinforcedPolymer(GFRP)isanewkindofcompositematerial.Itisanidealmaterialwhichcanreplacesteelaslongitudinalreinforcementinconcretestructures,soastosolvethepro

6、blemdurabilityofconcretestructurescausedbycorrosionofsteelforitsadvantagessuchaslowdensity,highstrength,goodanti-magneticinterferenceperformance,goodcorrosionresistance,goodfatigueresistance,simpleformingprocessandsoon.Inrecentyears,alargenumberofstudi

7、esonGFRPbarsandGFRPreinforcedcomponentsarecarriedoutbyscholarsaroundtheworld.ThestudiesaremainlyconcentratedonthetensilepropertiesofGFRPbars,whilecompressionresearchesarerelativelyfew.WiththewidelyapplicationofGFRPbarsinthefieldofcivilengineering,furth

8、erstudiesareneededtoplayabetterroleintheconcretecomponents,inordertobringgreatereconomicbenefits.AseriesofexperimentalstudieshavebeencarriedoutbyourteamontheaxialcompressionpropertiesofGFRPreinforcedshortcolumnsandmid-longcolumns,andthe