FRP筋钢纤维高强混凝土梁受弯承载力试验

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1、第３４卷第２期土木工程与管理学报Ｖｏｌ.３４Ｎｏ.２２０１７年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＭａｒ.２０１７ＦＲＰ筋钢纤维高强混凝土梁受弯承载力试验１１２１程晟钊，朱海堂，王仁龙，张启明(１.郑州大学水利与环境学院，河南郑州４５０００１；２.河南水利勘测设计研究院有限公司，河南郑州４５００１６)摘要:通过９根ＦＲＰ筋/钢筋钢纤维高强混凝土梁的受弯性能试验，研究了钢纤维体积率和ＦＲＰ筋配筋率对ＦＲＰ筋钢纤维高强混凝土梁受弯破坏形态及受弯承载力的影响。结果表明，ＦＲＰ筋钢纤维高强混凝土梁的破坏模式可分为钢纤维混凝土受压破坏、ＦＲＰ筋受拉破坏以及平衡

2、破坏，其破坏模式受ＦＲＰ筋配筋率和钢纤维体积率的影响；钢纤维的加入对ＦＲＰ筋钢纤维高强混凝土梁的受弯承载力有一定提高，但钢纤维体积率的增大对其受弯承载力无显著影响；ＦＲＰ筋配筋率对于ＦＲＰ筋钢纤维高强混凝土梁的受弯承载力影响显著，随着ＦＲＰ筋配筋率的增大梁的受弯承载力逐渐提高。关键词:ＦＲＰ筋；钢纤维；高强混凝土梁中图分类号:ＴＵ５２８.５７２文献标识码:Ａ文章编号:２０９５-０９８５(２０１７)０２-００８７-０４ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎｔｈｅＦｌｅｘｕｒａｌＣａｐａｃｉｔｙｏｆＨｉｇｈ-ｓｔｒｅｎｇｔｈＣｏｎｃｒｅｔｅＢｅａｍｓＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄｗｉｔｈＦＲＰＢａｒｓａｎｄＳｔｅｅｌＦ

3、ｉｂｅｒ１１２１ＣＨＥＮＧＳｈｅｎｇ-ｚｈａｏ，ＺＨＵＨａｉ-ｔａｎｇ，ＷＡＮＧＲｅｎ-ｌｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＱｉ-ｍｉｎｇ(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００１，Ｃｈｉｎａ；２.ＨｅｎａｎＷａｔｅｒａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏＬｔｄ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００１６，Ｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎａｎｄｒａｔｉｏｏｆＦＲＰｂａｒｓｏｎ

4、ｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅａｎｄｆｌｅｘｕｒａｌｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｈｉｇｈ-ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｗｉｔｈＦＲＰｂａｒｓａｎｄｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒ，９ｓｐｅｃｉｍｅｎｓｗｅｒｅｃａｓｔａｎｄｔｅｓｔｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｒｅａｒｅ３ｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｓｏｆｈｉｇｈ-ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｗｉｔｈＦＲＰｂａｒｓａｎｄｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒ:ｃｏｎｃｒｅｔｅｃｒｕｓｈ，ＦＲＰｂａｒｓｒｕｐｔｕｒｅａｎｄｂａｌａｎｃｅｆａｉｌｕｒｅ，ａｎｄｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｉｓｒ

5、ｅｌａｔｅｄｔｏｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｒａｔｉｏｏｆＦＲＰｂａｒｓａｎｄｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎ.Ｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｃａｐａｃｉｔｙｏｆｈｉｇｈ-ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｗｉｔｈＦＲＰｂａｒｓａｎｄｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒ，ｂｕｔｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｈａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｃａｐａｃｉｔｙｏｆｂｅａｍｓ.Ｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｈ

6、ｉｇｈ-ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｗｉｔｈＦＲＰｂａｒｓａｎｄｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｒａｔｉｏｏｆＦＲＰｂａｒｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＦＲＰｂａｒ；ｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒ；ｈｉｇｈ-ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍ纤维增强聚合物(ＦＲＰ)筋是由多股连续纤维模量低，且应力–应变关系呈线性，使得配置ＦＲＰ与树脂基体材料，经过挤压、拉拔等工艺制成的新筋的混凝土结构具有变形大、裂缝宽、脆性破坏等型复合筋材，具有质量轻、强度高、电绝缘、耐腐蚀不足。为了解决ＦＲＰ筋混凝土结构中存在的诸等优点，在水利、海洋、道路

7、及各类土木工程中具多问题，将ＦＲＰ筋与钢纤维高强混凝土相结合，有广泛的应用前景。然而，由于ＦＲＰ材料的弹性形成ＦＲＰ筋钢纤维高强混凝土结构，使其既具备收稿日期:２０１６-０７-１２修回日期:２０１６-１２-１６作者简介:程晟钊(１９８７-)，男，河南郑州人，博士研究生，研究方向为纤维复合材料(ＦＲＰ)增强混凝土结构性能(Ｅｍａｉｌ:ｃｈｅｎｇｓｈｅｎｇｚｈａｏ＠ａｌｉｙｕｎ.ｃｏｍ)通讯作者:朱海