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1、建材世界2017年第38卷第2期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2017.02.015GFRP筋混凝土柱受力性能于攀(武汉理工大学土木工程与建筑学院,武汉430070)摘要:采用新型纤维材料替代传统的普通钢筋来解决钢筋混凝土的锈蚀问题已得到广泛的认可,如果此类新型材料在实际工程中能得到更多的应用,其力学性能还需进一步的研究。提出了两种有关GFRP(玻璃纤维筋)箍筋间距对轴心受压柱承载力影响的理论计算公式,通过ABAQUS有限元分析软件模拟值对比证明,该理论计算公式对GFRP筋混凝土柱在轴心荷载作用下的极限承载力计算
2、有很大的参考价值。关键词:纤维塑料筋;轴心受压柱;理论计算;模拟软件MechanicalBehaviorofGFRPReinforcedConcreteColumnsYUPan(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:Theuseofnewfibermaterialstoreplacethetraditionalordinarysteeltosolvetheproblemofcorrosion
3、ofreinforcedconcretehadbeenwidelyrecognized.Ifhisnewmaterialscanbeappliedmoreintheactualproject,therele-vantforcecharacteristicsneedtobestudied.TwokindsoftheoreticalformulasfortheinfluenceofGFRP(glassfiberreinforcedconcrete)stirrupspacingonthebearingcapacityofaxialcompress
4、ioncolumnswerepresented.BymeansoftheformulascomparingwiththeresultsofABAQUSfiniteelementanalysissoftware,theformulahasgreatreferencevalueabouttheultimatebearingcapacityofGFRPreinforcedconcretecolumnsunderuniaxialloading.Keywords:fiberreinforcedpolymerrebar;axialcompression
5、column;theoreticalcalculation;simulatesoft-ware近年来,各种网络媒体越来越频繁的报导有关钢筋混凝土结构破坏的消息,钢筋的锈蚀是引发这些土木[1]工程建筑物构件失效最主要的原因之一。由柯伟撰写的《中国腐蚀调查报告》可以看出,每年传统钢筋的锈蚀问题都会给我国带来巨大的经济损失,其总额接近我国生产总值的6%。其中,占据最大比例的就是桥梁的腐蚀。解决好传统钢筋混凝土的锈蚀问题已成为世界各国科研者重点研究的对象之一。面对诸如此类的锈蚀问题,科研工作者纷纷提出了各种各样的应对措施,采用纤维增强塑料筋(Fib
6、erReinforcedPolymerRebar,简称FRP筋)代替传统的普通钢筋是目前应用最为广泛的解决方案之一,但目前有关FRP筋混凝土柱的使用还没有统一的规范,有关GFRP筋混凝土柱在承受轴心静力荷载作用下的极限承载力大小的理论计算公式,笔者提出了相关的看法与计算公式,并用ABAQUS模拟证明。1FRP筋性能现在市面中常见的FRP筋都是由树脂和纤维两大部分构成的新型复合材料,树脂作为它的基体材料直接影响着整个纤维增强筋的抗剪性能,它也是粘结纤维的主要载体,能够较好的保护纤维,和纤维一起承担外力作用。纤维作为包裹在树脂外侧的增强性材料,
7、则主要影响着整个材料的轴向受力性能。另外纤维种类的改变,加工方式的不同,缠绕模式的变化都会对整个纤维增强筋的整体受力性能产生质的影响,往往纤维增强筋制作过程的规范度都会直接影响整根筋材是否符合其设计要求或达到其受力性能要求。目前,市收稿日期:2017-03-08.作者简介:于攀(1991-),硕士生.E-mail:244097971@qq.com60建材世界2017年第38卷第2期面上使用较多的纤维增强筋分为以下三种:1)碳纤维增强塑料筋(CFRP)。碳纤维由人造纤维原料在稀有气体中通过一系列阶段性的热加工碳化而成,它的制作过程较为复杂,对
8、设备等要求较高,目前各国的工艺技术正在不断的提高。碳纤维最开始制作于美国著名的联合碳化物公司,如今日本成为其主要生产国家。碳纤维丝的主要优点为具有极高的强度,耐高温耐疲劳,且在酸