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gfrp筋混凝土圆截面受弯承载力计算方法

地下空间与工程学报 2013年第6期9卷 1304-1309页

作者：张金柱庞振勇沈洪北京城建设计研究总院有限责任公司北京100037

gfrp筋混凝土桩越来越多的应用于地铁车站端头井等需要后期截桩的基坑工程中,但目前其截面受弯承载力计算方法却并不完善。本文从截面受力平衡分析出发,并考虑了圆形截面特性、混凝土和gfrp筋的材料特性,推导了gfrp筋混凝土圆截面受弯... 详细信息

gfrp筋混凝土桩越来越多的应用于地铁车站端头井等需要后期截桩的基坑工程中,但目前其截面受弯承载力计算方法却并不完善。本文从截面受力平衡分析出发,并考虑了圆形截面特性、混凝土和gfrp筋的材料特性,推导了gfrp筋混凝土圆截面受弯承载力计算公式,能够解决gfrp筋混凝土桩的受弯承载力计算问题。通过理论分析和实例计算可知,本文推导的计算公式与现有方法相比,力学意义更加明确,能够考虑gfrp筋的弹性模量及应力状态对截面受弯承载力的影响。

关键词： gfrp筋圆截面受弯承载力计算方法

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gfrp筋混凝土板抗弯性能试验研究

混凝土 2010年第4期 5-9,13页

作者：李春红魏德敏郑愚华南理工大学土木工程系广东广州510641 东莞理工学院建筑工程系广东东莞523808

对gfrp筋混凝土板和钢筋混凝土板进行试验,通过对比两者的抗弯性能,为gfrp筋混凝土桥梁面板的设计和应用提供依据。同等条件下,gfrp筋板带的极限承载力比钢筋板带小10%左右。由于gfrp筋是没有屈服点的弹性材料,其弹性模量约为普通钢筋的... 详细信息

对gfrp筋混凝土板和钢筋混凝土板进行试验,通过对比两者的抗弯性能,为gfrp筋混凝土桥梁面板的设计和应用提供依据。同等条件下,gfrp筋板带的极限承载力比钢筋板带小10%左右。由于gfrp筋是没有屈服点的弹性材料,其弹性模量约为普通钢筋的1/5,因此gfrp筋板的破坏模式、裂缝、变形、混凝土和筋材应变的特性不同于钢筋板。根据现行设计规范,gfrp筋板的承载力往往由正常使用极限状态决定,比较试验结果与现行规范设计值表明,受剪承载力、最大裂缝宽度和跨中最大挠度的设计公式需要加以修正。

关键词： gfrp筋混凝土板抗弯性能试验

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gfrp筋与胶合木粘结锚固性能试验研究

结构工程师 2012年第5期28卷 142-148页

作者：朱世骏杨会峰陆伟东刘伟庆凌志彬林诚南京工业大学土木工程学院南京210009 东南大学土木工程学院南京210096

通过对9个gfrp植筋胶合木试件的粘结性能试验,对植筋试件的破坏形态、破坏机理及粘结锚固性能进行了初步研究。试验结果表明:该类试件的破坏模式主要有拉拔端木材劈裂破坏、胶层剪切破坏和复合型破坏;当gfrp筋直径为16 mm,锚固长度为120... 详细信息

通过对9个gfrp植筋胶合木试件的粘结性能试验,对植筋试件的破坏形态、破坏机理及粘结锚固性能进行了初步研究。试验结果表明:该类试件的破坏模式主要有拉拔端木材劈裂破坏、胶层剪切破坏和复合型破坏;当gfrp筋直径为16 mm,锚固长度为120 mm,180 mm,240 mm时,试件破坏荷载呈逐渐增大趋势,分别为49.50 kN,64.33 kN和84.87 kN,而粘结剪应力平均值逐渐降低;通过数据分析,发现粘结剪应力在靠近试验端10～30 mm范围内出现峰值,大小为均值的2～4倍;gfrp筋的有效粘结锚固长度约为锚固长度的1/2。研究表明,胶合木和gfrp植筋之间具有良好的粘结锚固性能,在木结构工程领域具有一定的应用前景;同时今后尚需开展更多试验研究和理论分析工作,以期为工程应用提供更多参考。

关键词： gfrp筋胶合木粘结锚固性能粘结应力分布试验研究

gfrp筋与箍筋约束混凝土之间粘结性能的试验研究

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复合材料科学与工程 2020年第10期 13-20页

作者：胡成超高奎涂建维付金海武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室武汉430070

通过设计并完成120个拉拔试验,研究了不同影响因素(gfrp筋表面处理情况、gfrp筋直径、混凝土强度等级、箍筋约束情况)对gfrp筋粘结性能的影响并与钢筋粘结性能进行对比;重点分析了箍筋约束作用对gfrp筋粘结破坏和粘结强度的影响规律;利... 详细信息

通过设计并完成120个拉拔试验,研究了不同影响因素(gfrp筋表面处理情况、gfrp筋直径、混凝土强度等级、箍筋约束情况)对gfrp筋粘结性能的影响并与钢筋粘结性能进行对比;重点分析了箍筋约束作用对gfrp筋粘结破坏和粘结强度的影响规律;利用Bertero-Popov-Eligehausen(BPE)模型和Cosenza-Manfredi-Realfonzo(CMR)模型对gfrp筋在箍筋约束混凝土中粘结应力-滑移(τ-s)关系上升段进行分析。研究结果表明:当粘结破坏主要发生在gfrp筋表面时,提高混凝土强度不会增加gfrp筋的粘结强度;在拉拔试件中配置箍筋可以使试件发生更加趋于延性的gfrp筋拔出破坏,从而提高gfrp筋粘结强度和对应的滑移量,提高幅度随着gfrp筋直径和gfrp筋与混凝土之间的机械咬合力的增大而变大;BPE和CMR模型可以准确描述gfrp筋在箍筋约束混凝土中τ-s关系上升段过程,利用试验数据,并基于表面处理方式处理后得到的BPE和CMR模型中具体的参数可以作为设计参考值。

关键词： gfrp筋混凝土箍筋约束作用粘结性能粘结应力-滑移关系复合材料

工作裂缝对gfrp筋混凝土梁粘结耐久性的影响

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长安大学学报（自然科学版） 2016年第5期36卷 52-59页

作者：杨文瑞何雄君代力武汉理工大学交通学院湖北武汉430063

为了提供更准确的关于gfrp筋混凝土梁长期粘结耐久性影响规律的试验数据及设计理论指导,基于实际混凝土梁带工作裂缝持续受载的工作状态,通过对带工作裂缝gfrp筋混凝土梁加速老化后进行三点偏载试验,研究分析了工作裂缝对gfrp筋混凝土... 详细信息

为了提供更准确的关于gfrp筋混凝土梁长期粘结耐久性影响规律的试验数据及设计理论指导,基于实际混凝土梁带工作裂缝持续受载的工作状态,通过对带工作裂缝gfrp筋混凝土梁加速老化后进行三点偏载试验,研究分析了工作裂缝对gfrp筋混凝土梁受室外环境、水溶液、60℃的碱性溶液等3种不同环境侵蚀90、180、270d后的粘结耐久性影响,并提出关于不同滑移量计算粘结应力的理论计算方法;还依据试验数据及计算理论确定了环境作用270d后各工况下的最大粘结应力。研究结果表明:带工作裂缝gfrp筋混凝土梁在碱性环境作用270d后,滑移荷载损失高达38.5%,挠度值增加46.3%,最大粘结应力损失高达59.4%;未带工作裂缝gfrp筋混凝土梁在任何侵蚀环境条件下,其滑移荷载及挠度值变化比例均小于带工作裂缝的gfrp筋混凝土梁;最大粘结应力值均大于带工作裂缝gfrp筋混凝土梁,且损失比例均小于带工作裂缝的gfrp筋混凝土梁;室外环境、水溶液、碱性溶液这3种环境中,碱性溶液对gfrp筋混凝土梁的粘结耐久性能影响最为明显,且工作裂缝较大程度地加大了各种环境对gfrp筋混凝土梁粘结性能的劣化影响。

关键词：结构工程 gfrp筋混凝土梁耐久性粘结性能工作裂缝

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gfrp筋在海洋环境下的耐久性研究

玻璃钢／复合材料 2015年第3期 78-82页

作者：刘小艳王毅王新瑞许武军刘岩许悦河海大学力学与材料学院江苏南京210098

为研究gfrp筋在海洋环境下的耐久性,gfrp筋被置于60℃的海水、碱、碱+海水三种腐蚀液中进行加速腐蚀试验,并选取对gfrp筋耐久性影响最大的碱+海水溶液,进行干湿循环和应力/腐蚀试验。通过拉伸试验法和扫描电子显微镜的测试方法,研究了... 详细信息

为研究gfrp筋在海洋环境下的耐久性,gfrp筋被置于60℃的海水、碱、碱+海水三种腐蚀液中进行加速腐蚀试验,并选取对gfrp筋耐久性影响最大的碱+海水溶液,进行干湿循环和应力/腐蚀试验。通过拉伸试验法和扫描电子显微镜的测试方法,研究了不同条件下gfrp的耐久性和腐蚀机理。试验结果表明,由于纤维中的硅氧键分别与水分子和氢氧根离子发生离子交换或化学反应,使硅氧键断裂,并且在遭受化学破坏的纤维和树脂界面处促进水化产物的生成,因此碱离子对gfrp筋的耐久性影响最大。加速腐蚀试验中,在碱+海水溶液中浸泡6个月后gfrp筋的抗拉强度损失接近30%,弹性模量的损失较小,为12%;在干湿循环和应力腐蚀条件下gfrp筋的抗拉强度和弹性模量保持率都接近90%,显示出良好的耐久性。

关键词： gfrp筋腐蚀干湿循环应力/腐蚀

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gfrp筋增强混凝土重力坝抗震性能研究

水电能源科学 2012年第4期30卷 48-51页

作者：朱彤马艳大连理工大学海岸与近海工程国家重点试验室辽宁大连116024

为提高混凝土重力坝抵抗地震的能力,采取在坝颈部位布置gfrp筋的措施,利用ANSYS有限元软件进行了不同地震加速度峰值作用下的非线性动力时程分析,并比较了坝体布置和未布置gfrp筋两种情况下的坝体裂缝分布和主应力形态。结果表明,坝颈部... 详细信息

为提高混凝土重力坝抵抗地震的能力,采取在坝颈部位布置gfrp筋的措施,利用ANSYS有限元软件进行了不同地震加速度峰值作用下的非线性动力时程分析,并比较了坝体布置和未布置gfrp筋两种情况下的坝体裂缝分布和主应力形态。结果表明,坝颈部gfrp筋加固措施对增强混凝土重力坝抗震性能有一定作用。

关键词： gfrp筋地震加速度峰值非线性动力时程分析抗震性能

gfrp筋嵌入式加固混凝土构件黏结破坏性能试验研究

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混凝土 2011年第1期 134-135,144页

作者：王勃侯淑亮刘殿忠隋莉莉吉林建筑工程学院土木工程学院吉林长春130021 深圳大学深圳市土木工程耐久性重点实验室广东深圳518060 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

嵌入式(NSM)加固法是FRP材料加固混凝土结构的一种新的应用形式。通过gfrp筋嵌入混凝土黏结试验,研究黏结长度和开槽尺寸对破坏形式和极限承载力的影响。极限承载力随黏结长度增加而增加,平均黏结强度随黏结长度增加而减少。当黏结长度... 详细信息

嵌入式(NSM)加固法是FRP材料加固混凝土结构的一种新的应用形式。通过gfrp筋嵌入混凝土黏结试验,研究黏结长度和开槽尺寸对破坏形式和极限承载力的影响。极限承载力随黏结长度增加而增加,平均黏结强度随黏结长度增加而减少。当黏结长度较小时发生gfrp筋与树脂界面破坏和树脂周围混凝土劈裂破坏。当黏结长度较大时,沿gfrp筋轴向混凝土表面树脂发生劈裂破坏。极限承载力随着槽尺寸增加而增加。研究结果为确定嵌入式FRP筋锚固长度和制定相关规范提供试验依据。

关键词：嵌入式加固 gfrp筋混凝土黏结破坏

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gfrp筋橡胶混凝土柱抗震性能试验研究

GFRP筋橡胶混凝土柱抗震性能试验研究

作者：刘凯天津大学

学位级别：硕士

gfrp筋具有良好的抗腐蚀性,将其用于混凝土结构中代替钢筋可有助解决由于钢筋腐蚀造成的混凝土结构的耐久性问题。但是gfrp筋为线弹性材料,无塑性耗能,导致gfrp筋混凝土柱的滞回曲线捏缩,延性和耗能能力较低。橡胶混凝土是将橡胶颗粒作... 详细信息

gfrp筋具有良好的抗腐蚀性,将其用于混凝土结构中代替钢筋可有助解决由于钢筋腐蚀造成的混凝土结构的耐久性问题。但是gfrp筋为线弹性材料,无塑性耗能,导致gfrp筋混凝土柱的滞回曲线捏缩,延性和耗能能力较低。橡胶混凝土是将橡胶颗粒作为骨料加入到混凝土中制得的一种节能环保材料,与普通混凝土相比其延性及耗能能力均得到有效提升。因此,将橡胶混凝土和gfrp筋相结合,形成gfrp筋橡胶混凝土柱,则有望改善该类柱的延性及耗能能力,提高其抗震性能,从而更好地推动gfrp筋混凝土结构的发展及应用。(1)通过配合比优化设计,得到了橡胶掺量分别为0%、5%、10%、15%和20%,且与普通混凝土等强的橡胶混凝土。材料试验结果表明,橡胶混凝土比普通混凝土具有更高的峰值应变和极限应变,体现出更好的延性和耗能能力;修正了Carreira-Chu模型中参数β的计算公式,以考虑橡胶掺量的影响。(2)完成7个gfrp筋普通混凝土及橡胶混凝土柱的足尺往复加载拟静力试验,试件均可实现受压区混凝土压碎而达到极限承载力,无gfrp筋的提前破坏。试验结果表明,采用橡胶混凝土可明显改善gfrp筋混凝土柱的延性及耗能能力,当橡胶掺量为5%和10%时,试件延性系数分别增加了51%和87%;增加配筋率和减小箍筋间距可进一步提高试件的变形能力。(3)利用有限元软件OpenSees进行了gfrp筋橡胶混凝土柱的模型验证和参数分析,分析结果表明,增加配筋率可提高柱的承载力及变形能力;增加混凝土强度,可提高柱的承载力,但会使骨架曲线的下降段更陡,变形能力下降;增大轴压比(0.1～0.3),会降低柱承载力和变形能力。(4)基于普通钢筋混凝土柱极限承载力的计算理论,推导了gfrp筋橡胶混凝土柱的极限承载力计算公式,包括考虑受压区gfrp筋的贡献,橡胶混凝土等效应力相关参数的修正,界限配筋率的推导等,该计算公式与试验结果吻合较好。

关键词： gfrp筋橡胶混凝土本构模型足尺往复加载拟静力试验极限承载力