GFRP型材-混凝土组合梁受弯性能试验
2021-04-06黄海林周福林
黄海林,周福林,言 兴,李 遨,黄 曙
(1. 湖南科技大学土木工程学院,湖南湘潭 411201; 2. 湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室,湖南湘潭 411201; 3. 长沙市人防工程服务中心,湖南长沙 410013)
0 引 言
长期以来,土木工程中钢材的锈蚀问题严重影响了结构的使用性能,纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)因其轻质高强、抗氧化、绝热绝缘、耐腐蚀性好等优点,使其成为解决钢材耐久性问题的主要替代材料之一。FRP可应用于土木工程领域形成全FRP结构与FRP-混凝土组合结构[1-4],但全FRP结构存在初次投入大、刚度小、容易局压破坏等缺点。为此,可将FRP置于受拉区,混凝土置于受压区形成FRP-混凝土组合结构。研究表明,FRP-混凝土组合结构是一种合理的结构形式[5]。该结构充分发挥混凝土的抗压强度和FRP抗拉强度且FRP型材可兼为模板,便于施工。此外,FRP耐腐蚀性的特点还可节省大量后期维护费用。
近年来,玻璃纤维增强复合材料(GFRP)在工程结构的维修和加固中得到了广泛的应用和发展[6],各国学者对GFRP的研究也日益成熟。一些学者针对不同截面形式的GFRP型材与混凝土形成的组合构件开展了静力试验研究[7-15]及有限元分析[16-17],还进行了GFRP-混凝土界面黏结试验[18]。研究结果表明,GFRP型材-混凝土组合构件具有较高的抗弯、抗压承载力,破坏模式多为GFRP型材剪切破坏,刚度相对全GFRP梁提高较多,GFRP表面采用喷砂处理可有效传递界面剪力。
上述研究主要围绕GFRP型材-混凝土界面单一连接方式或将GFRP型材完全置于混凝土内共同组合受力,对于如何保证GFRP和混凝土的协同工作能力,充分发挥2种材料的性能,提高其承载能力还有待进一步研究。……
