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1、玄武岩纤维论文：玄武岩纤维布约束混凝土矩形截面短柱的轴压性能研究【中文摘要】纤维增强复合材料(FiberReinforcedPolymer/Plastic,简称FRP)具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳性强、施工方便等优良性能,已被广泛应用于混凝土加固领域。然而,现有国内外FRP约束混凝土柱的研究多数是基于圆形截面柱,而FRP约束混凝土方形或矩形截面柱的研究较少;FRP类型以碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃纤维增强复合材料(GFRP)和芳纶纤维增强复合材料(AFRP)居多,对于玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)约束混凝土柱的试验研究较少。通过18组BFRP布约束混凝土方形和矩形截面短柱的轴心受
2、压试验,研究了BFRP布约束混凝土方形和矩形截面短柱的受力性能,基于试验数据绘制了试件的应力-应变关系全曲线;分析了BFRP布加固量、BFRP布约束形式、混凝土柱截面高宽比对纤维约束效果的影响。试验结果表明:全包和条带约束对素混凝土柱的承载力均有一定程度的提高,提高幅度为6.1%~49.5%,全包比条带约束的增强效果显著。BFRP布一层全包的强度提高幅度低于二层全包,二层条带约束的强度提高幅度介于一层全包和二层全包之间,随着纤维布层数的增加,纤维布的约束效果增强,条带约束的约束效果不如全包。截面高宽比为1.0时,一层全包和二层全包约束试件fcc/fc0(fcc为纤维全包和条带约束柱强度均值,
3、fc0为未约束柱强度均值)为1.16和1.52,而截面高宽比为2.0时,一层全包和二层全包约束试件fcc/fc0均只有1.08,BFRP布约束下截面高宽比为1.0的方形截面柱的约束效果最好,当截面高宽比为2.0时几乎没有影响,随着截面高宽比的增大,BFRP布的约束效果逐渐减小。随着截面高宽比的增大,一层全包和条带约束试件的强度呈小幅度的逐渐降低趋势,二层全包试件的强度呈较大幅度的逐渐减小趋势;随着截面高宽比的增大,BFRP布约束方形和矩形截面柱的强度存在一定的尺寸效应。根据试验结果,考虑截面高宽比的影响,通过试验数据的回归分析,修正了转折点应力、应变和极限应力、应变的计算式,改进了FRP布约
4、束混凝土矩形截面柱的应力-应变关系模型。对于FRP布约束混凝土矩形截面柱,应力-应变全曲线因FRP布约束的强、弱而呈现两种发展形势:一种是呈单调上升的双线形曲线,另一种是呈单一峰值点的抛物线形曲线。初始阶段,两种曲线均与未约束混凝土柱的曲线近似;达到峰值点后,前一种曲线转变为斜率相对较低的近似直线,但始终保持上升趋势直至结束,表现出很强的塑性强化特征,另一种曲线单调下降直至结束,表现出较弱的塑性强化特征。基于ANSYS软件,对BFRP布约束混凝土方形、矩形截面柱进行数值模拟,研究BFRP布约束混凝土柱的力学性能。研究表明,选择合适的有限元模型,可以较好地模拟BFRP布约束混凝土柱的受力特点。
5、【英文摘要】Withtheexcellentperformanceoflight,strong,anticorrosionandfatigueresistanceaswellaseasyconstruction,FRPhasbeenwidelyusedinconcretereinforcearea.However,thecurrentresearchonaspectformsofFRPconfinedconcretecolumnismostlybasedonthecircularcolumn,andlittleonthesquareorrectanglecolumn.AndFRPtypeis
6、mainlyCFRP,GFRPandAFRP,lessexperimentalstudyforBFRPconfinedconcretecolumns.Through18groupsBFRPconfinedsquareandrectangularconcretecolumn’saxialcompressiontest,thepropertiesofBFRPconfinedconcretecolumnhasbeenworkedandthestress-straincurvecomesout.Itworksontheconfinedeffectofconfinedvolume,confinedfo
7、rm,aspectratioontheconfinedperformance.Thetestshowsthatbothofthefullpackageandstrippackagehasimprovedthebearingcapacityofunconfinedconcrete,andit’sabout6.1%~49.5%.What’smore,theeffectofthefullpackageofBFRPi
