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玻璃丝布GFRP筋混凝土柱的抗压强度

发布时间:2022-04-14  阅读:374次
玻璃丝布GFRP筋混凝土柱的抗压强度:
近年来,国内外学者对玻璃丝布GFRP筋混凝土结构进行了大量的试验研究,通过对试验分析和理论推导,较为系统地制定出部分工程应用规范和技术标准,对GFRP材料在工程上得以推广起到了积极的推动作用。虽然在GFRP筋混凝土梁、板结构的应用方面已取得了较多的成果,但是,对于GFRP筋混凝土柱力学性能的研究却仍然较为滞后,根据偏心情况,GFRP筋混凝土柱的受压可以分为轴心受压玻璃丝布GFRP筋混凝土柱和偏心受压GFRP筋混凝土柱。
玻璃丝布FRP筋的抗压强度不如其抗拉强度,且弹性模量大多低于钢筋。现有的力学性能研究主要针对FRP筋的拉伸性能方面,所涉及的耐久性能研究也侧重考虑不利因素对其抗拉强度及与混凝土间黏结性能方面的影响,而忽略了其材料本身的抗压性能。FRP筋的抗压强度主要取决于树脂母体的强度,由于树脂母体的强度较低,FRP筋的抗压强度一般都较低。因此,应该尽量避免将FRP筋应用于受压区。在玻璃丝布FRP筋混凝土构件方面的研究侧重于FRP筋混凝土梁等受弯构件的研究,在相关设计规范中还提出不建议将FRP筋用作受压筋,这在一定程度上限制了对FRP筋混凝土受压柱方面的研究,导致缺乏系统的试验研究。
由于玻璃丝布FRP筋为各向异性材料,沿纤维方向上的抗压强度与垂直纤维方向的强度存在很大区别,试件的直径、长径比、断面平整度以及纤维种类和含量的差异也导致了试验研究结果的多样性。研究表明: FRP筋的受压破坏模式可分为斜向拉断、纤维翅屈以及剪切破坏三种。对于GFRP、CFRP和AFRP筋,其抗压强度分别为相应各自抗拉强度的55%、78%和20%,受压时的弹性模量分别为受拉时弹性模量的80%、85%和100%。
玻璃丝布GFRP筋的抗压强度和试件的受力状态、长细比(受压试件高度与试件直径之比)有关。在无约束条件下进行受压试验,FRP筋抗压性能较难发挥,容易发生失稳面导致破坏,有约束时则使失稳现象得以缓解。为了避免试件在端部发生压碎破坏,FRP筋的受压试验可采用如图10-1所示的端部约束试件。长细比较大的玻璃丝布GFRP筋受压弯曲较大,试验结果与真实值偏差越大。
如图10-2所示为实测玻璃丝布GFRP筋的抗压应力-应变曲线,抗拉应力-应变曲线,在破坏前-直呈现线弹性特征。一般情况下,FRP 筋的抗拉强度越高,其抗压强度也越高。

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