GFRP筋与混凝土粘结性能理论及试验研究

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1、硕士研究生学位论文摘要I摘要纤维增强复合塑料（fiberreinforcedpolymer简称FRP）以其轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳强度高等优点，为人们提供了理想的解决钢筋锈蚀问题的方法。FRP筋与混凝土之间的粘结性能是决定FRP筋和混凝土能否协同工作关键问题。本文基于59个拉拔试件，其中标准拉拔试件21个，新式整体型拉拔试件14个，GFRP智能筋拉拔试件24个（单筋拉拔试件21个，双筋对拉试件3个），制作成150mm×150mm×150mm（双筋为150mm×150mm×3000mm）混凝土拉拔试件，进行轴心拉拔试验。试验结果表明：试件拉拔破坏形式主要包括肋剪切拔出破坏、界面混凝

2、土压碎破坏以及混凝土劈裂破坏三种。标准轴心拉拔试件粘结-滑移曲线可分微滑移阶段、滑移阶段、拔出阶段、下降阶段、残余应力波动阶段，整个破坏过程中，筋与混凝土间机械咬合力占有绝对比重。新式整体型轴心拉拔试件粘结-滑移曲线可分为微滑移段、滑移段、微下降段、微上升段以及残余应力波动段。对比上述两种试验方法可知，标准轴心拉拔试件极限粘结应力明显大于新型轴心拉拔试件；随着GFRP筋直径的增大，粘结强度减小；粘结长度越长，粘结应力分布越不均匀，平均粘结应力越小；整体上混凝土强度等级提高对GFRP筋与混凝土的粘结应力提高影响并不明显，标准轴心拉拔试件对混凝土强度表现出较高敏感度；经分析新型轴心拉

3、拔试件受力状态，更符合GFRP筋实际受力状态。结合两种试验，提出一种新的GFRP筋与混凝土粘结滑移本构关系，且拟合值与试验值吻合度较好，为今后结构设计提供了一定参考。分析GFRP智能筋轴心拉拔试验结果，加载初期，距加载端较近位置处的应变值明显高于较远位置处应变值，GFRP筋应力沿粘结长度增加而减小；GFRP筋与混凝土粘结应力首先在加载端附近出现最大值，且从加载端向自由端方向顺次减小；GFRP筋与混凝土之间的粘结力会在加载端附近首先遭到破坏，破坏处的粘结应力不断下降，粘结应力峰值会顺次向自由端方向移动，粘结应力沿粘结长度重新进行应力分布。通过本文的研究与分析，为GFRP筋与混凝土的

4、粘结滑移试验研究提供了一些借鉴，为深入、全面、系统地研究GFRP筋的受力性能奠定了基础。关键词：FRP筋；粘结滑移；影响因素；粘结应力分布硕士研究生学位论文摘要II硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractFiberreinforcedcompositeplastic(fiberreinforcedpolymerFRP)withitslightweight,highstrength,highcorrosionresistance,fatigueresistance,providestheidealmethodtosolvetheproblemofreinforcem

5、entcorrosion.ThebondingperformancebetweenFRPtendonsandconcreteisthekeytoFRPtendonsandconcretecanworktogether.Basedonthe59drawingspecimens,includingstandarddrawingspecimen21,newtypewholedrawingspecimen14,intelligentGFRPtendonsdrawingspecimen24,makingintoa150mm×150mm×150mmdrawingofconcretespeci

6、men,theaxialdrawingexperimentwascarr-iedout.FurtherstudyofGFRPbondperformancebetweenreinforcementandconcrete.Experime-ntalresultsshowthatGFRPrebarandconcretepulloutdrawingribdestructionformmainlyincludesthesheardamage,concretecrushingdestructionandconcreteinterfacefracturing3kinds.Axisofstand

7、arddrawingspecimenbondslipcurvecanbedividedintomicroslip,slide,pulloutphase,declinephaseandresidualphasefluctuationsandthewholeprocessofbondslipfailure,anoverwhelmingproportionbetweenreinforcementandconcretemechanicalbite.Thenewaxisofintegral