FRP约束RPC轴压圆柱受力性能试验研究.pdf

《FRP约束RPC轴压圆柱受力性能试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、材料应用FRP约束RPC轴压圆柱受力性能试验研究黄伟军渊广东新豪斯建筑设计有限公司袁广东广州510600冤摘要院本文在RPC受力性能研究基础上袁又进行16组32根FRP包裹RPC短柱轴压试验袁采集了各级荷载下试件的应变尧位移和极限承载力等实验数据袁探讨了不同类型FRP布包裹尧FRP布的不同包裹方式对RPC极限承载力和变形能力的影响遥关键词院RPC曰FRP曰极限承载力曰变形能力中图分类号院TU375.3文献标识码院A文章编号院1674要3024渊2016冤10要07要02引言纤维布渊简称FRP冤以其强度高渊约为高强预应力钢筋的2倍冤尧重量轻渊约

2、为钢材的1/5冤尧体积小和免锈蚀等优异性能袁外包约束活性粉末混凝土渊简称RPC冤改善其脆性是一种完全新的途径遥采用FRP包裹RPC能改善其延性小尧变形差的缺点遥混凝土结构是土木工程中应用最为广泛的一种结构形式遥然而袁随着时间的增长袁由于自然作用和一些偶然作用的影响袁结构混凝土时常受到损坏遥对于受损害的混凝土构件工程中经常会用FRP对其进行加固袁并且前人研究中关于CFRP加固混凝土的研究较为充分遥近几年来袁以天然玄武岩矿石为原料袁高温熔融拉制而成的连续玄武岩纤维逐渐走入结构加固领域袁这不光由于其强度高尧无污染尧性能稳定袁同时同碳纤维相比袁其还具

3、有价格低廉的优点遥目前袁国内外对FRP约束普通混凝土和高强混凝土研究较少袁而用FRP约束RPC在国内研究仍属空白遥2RPC柱体制作RPC短柱制作过程如下院1FRP约束RPC短柱试件设计(1)把钢模拆开袁在内表面均匀涂上一层凡士林袁合上钢模为了确定RPC混凝土柱的轴压力学性能袁所选择的构件长上紧螺栓后袁放上震动台遥度必须恰当袁过长的试件将出现弯曲变形袁试验测得的抗力不能(2)往钢模倒入适量的拌制好的RPC遥代表真实的抗压强度曰试件过短袁则端部效应的影响不能忽略遥(3)将搅拌好的拌合物分三次投放袁每投一次料袁需使用震文献[3]在分析了大量试验结果

4、的基础上袁建议标准试件的长径动台和震动棒同时振捣约1.5分钟袁最后一次要投放到满溢出比渊L/D冤应取为3原3.5遥故本文试验的RPC柱试件采用钢模浇筑钢模20mm-30mm为止袁再刮平柱的项面袁然后用湿布覆盖防止而成遥钢模的长径比渊L/D冤为3袁高度取为400mm袁直径为表面混凝土因干缩开裂遥133mm袁见图1-1遥(4)由于混凝土的干缩会使柱的顶面不平整袁而柱面不平整会影响混凝土抗压试验的调平和增大偶然偏心距袁所以需在柱体拆模后袁混凝土具有一定强度时袁把顶面打磨平整遥3FRP材料选用3.1碳纤维布渊CFRP布冤本次试验采用广州市实为建材有限

5、公司的碳纤维布渊CFRP布冤袁该材料与配套胶粘剂共同使用袁可构成完整的性能卓越的碳纤维布材增强体系遥碳纤维布具有优异的物理力学性能袁抗拉强度高于普通钢材的10~15倍袁弹性模量与钢材接近袁极适合约束混凝土遥3.2玻璃纤维布渊CFRP布冤本次试验采用余姚市经纬玻纤的玻璃纤维布遥该材料与上述实为建材的胶粘剂配合使用袁可构成完整的玻璃纤维布增强体系遥玻璃纤维布的抗拉强度不够碳纤维布强度高袁但极限延图1-1钢模图建筑建材装饰7材料应用伸率却比碳纤维高袁对改善延性防止脆性破坏有重大贡献遥反过来对核心混凝土提供侧向约束袁RPC的极限应变得以提高袁推迟了R

6、PC的开裂遥由于内部RPC受到约束作用袁当其应4FRP约束RPC短柱轴压试验方法力达到峰值应力时袁RPC仍可表现出较好的变形性能遥此时袁纤4.1试件设计维中被动产生的拉应力得到充分发展袁拉应力不断增大遥当某本试验共制作了32根RPC短柱试件袁核心RPC的配合比处的纤维达到材料的允许极限应变时袁纤维被拉断袁试件破坏遥取水泥颐硅灰颐磨细石英粉院细砂=1颐0.3颐0.32颐1.1袁水胶比为0.20袁在这种情况下袁RPC的极限应力和FRP的极限应变是同时达到高效减水剂掺量为2.5%遥试件经1天成型后拆模袁4天室内常的遥已有的FRP约束普通混凝土和高强

7、混凝土圆柱体试件的试温养护袁放入高温高压蒸压釜养护8小时袁蒸汽养护后袁将其置验中,绝大多数都发生这种破坏袁但也有一些试验中因搭接长度于室内常温养护至28天龄期袁打磨端部遥试件情况见表3-1遥试不足出现由接头处的分离而导致的提前破坏遥很多既有研究资件编号中袁英文字母CW系列为碳纤维布包裹系列袁GW系列为料假定,纤维布的约束力与箍筋作用原理相似袁通过拱作用有效玻璃纤维布包裹系列袁HW系列为混杂纤维布包裹系列遥地施加到核心混凝土上袁拱作用发生在截面内以及纤维条带之表3-1试件设计参数间的纵向空隙处遥若为条带包裹袁在纤维布包裹到的截面内袁试件编号FR

8、P层数FRP幅宽FRP间距备注RPC所受到的约束最大袁有效约束区面积最大曰在相邻纤维布CW00000对比件（蒸汽养护）GW1114000条带的中间截面上袁约束作用最