CFRP约束煤矸石陶粒轻骨料混凝土的应力-应变关系分析模型

作     者：关宏波 张家旺 于继涛 王克领 潘蕾阳 

作者机构：辽宁工程技术大学土木工程学院 辽宁省煤矸石资源化利用及节能建材重点实验室 

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

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：08[工学] 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] 

基　　金：辽宁省教育厅基本科研项目(LJ232410147071) 

主　　题：CFRP 轻骨料混凝土 分析模型 煤矸石陶粒 单调轴压试验 

摘      要：利用纤维增强聚合物（FRP）的约束作用可以提高轻骨料混凝土(LWAC)的强度和延性，使轻骨料混凝土应用于更多的工程实际中。为研究碳纤维增强复合材料（CFRP）约束煤矸石陶粒轻骨料混凝土的轴压力学性能，对36个圆柱形混凝土试件进行了单调轴压试验。分析了轻骨料混凝土强度、CFRP约束层数对破坏模式、极限状态、膨胀特性、应力-应变关系的影响。研究结果表明：CFRP可以提高煤矸石陶粒轻骨料混凝土的强度和延性。抗压强度提高幅度最小值为试件C45-L1-2的1.26倍，最大值为试件C25-L3-1的2.75倍，延性提高幅度的最小值为试件C45-L1-1的4.94倍，最大值为试件C25-L3-1的15.75倍。然而，骨料特性对CFRP约束的有效性有重要影响，这导致天然骨料(NA)混凝土和煤矸石陶粒(CGC)混凝土在CFRP约束下的力学性能存在显著差异。在现有的约束分析模型基础上通过本文的试验数据建立了CFRP约束煤矸石陶粒轻骨料混凝土的应力-应变分析模型，并用现有文献的试验数据验证了修正后的分析模型的有效性。