陆春华,吴小龙,徐 可,张菊连

(1.江苏大学 土木工程与力学学院,江苏 镇江 212013;2.上海宏信建筑科技有限公司,上海 201800)

纤维增强复合材料(FRP)筋具有质量轻、抗拉强度高且耐腐蚀性好等优点,在沿海等恶劣腐蚀环境下取代普通钢筋,可有效解决因钢筋锈蚀导致的混凝土结构耐久性差问题[1-5]。同时,已有研究表明,与普通钢筋相比,FRP筋的弹性模量普遍较低,无屈服点且与混凝土之间的黏结性能略差,这会导致纯FRP筋混凝土构件在正常使用期间产生的变形以及裂缝宽度比同条件下(混凝土强度、配筋率与构件尺寸等)钢筋混凝土构件的要大[6-8]。

鉴于FRP筋的特点和不足,如何提升FRP筋混凝土结构的正常使用性能已成为国内外学者研究的热点。一些学者采用混合配筋(钢筋取代部分FRP筋)的方式,以期改善FRP筋混凝土构件的正常使用性能。例如,Aiello等[9]研究了芳纶纤维增强复合材料(AFRP)筋与钢筋混合配筋普通混凝土梁的正常使用性能,与纯FRP筋混凝土梁相比,混合配筋普通混凝土梁的裂缝细且密。Qu等[10]研究了玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋与钢筋混合配筋普通混凝土梁的荷载-挠度关系,发现混合配筋能有效提高梁的抗弯性能,且梁的抗弯刚度随着混合配筋率的增大而增大。葛文杰[11]通过试验分析,认为同条件下的玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与钢筋混合配筋普通混凝土梁的挠度要小于纯BFRP筋普通混凝土梁的挠度。Gu等[12]发现,混合配筋能够明显控制梁的开裂并且最大裂缝宽度能够减少50%以上。……