火灾高温后混凝土内GFRP筋剪切性能退化试验与理论

作     者：陆春华 漆仲浩 葛浩 张云舒 张虹宇 LU Chunhua;QI Zhonghao;GE Hao;ZHANG Yunshu;ZHANG Hongyu

作者机构：江苏大学土木工程与力学学院镇江212013 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2023年第40卷第12期

页      面：6756-6765页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51878319 51578267) 

主　　题：火灾高温作用 GFRP筋混凝土构件 水平剪切性能 预测模型 变异系数 

摘      要：为研究火灾高温后混凝土内玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)筋材的剪切性能,选取了100℃、150℃、200℃、300℃、350℃、400℃、500℃、650℃及800℃共9个温度工况,对混凝土内GFRP筋进行了高温作用及水平剪切试验;结合本试验及已有相关试验结果,对高温后混凝土内GFRP筋水平剪切强度预测方法进行了探讨。试验及分析结果表明:300℃高温以内,混凝土内GFRP筋表面温度存在滞后现象,其高温劣化程度明显低于裸筋,剪切强度退化也较缓慢;随着温度超过300℃及混凝土表面裂缝不断发展,内部GFRP筋受高温侵蚀逐步加大,剪切强度出现急剧下降,并出现与裸筋相似的退化规律;在300℃(接近树脂热分解温度)高温下,GFRP筋剪切强度随恒温时间的增加而线性下降,恒温1~3 h时其剪切强度保留率从76.4%降为46.5%。结合双曲正切函数模型,建立了高温后混凝土内GFRP筋水平剪切强度预测模型,其预测值与试验值吻合较好。最后,以剪切强度保留系数0.7为基准,给出了不同保护层厚度下GFRP筋的耐火时间预测值,供工程应用参考。