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双跨连续GFRP-混凝土组合板的试验研究

发布时间:2020-02-27 11:41
【摘要】:为研究GFRP-混凝土组合板的受力性能,对3块GFRP-混凝土组合连续板进行了静载试验.3块组合板分别通过环氧树脂胶或剪力栓钉与下部型钢支座连接.试验结果表明:所有组合板的最终破坏形态均表现为加载垫块处局部冲剪破坏;中支座处和边支座处没有出现荷载重分布现象,组合板表现出良好的空间受力性能及变形协调能力.然后,基于塑性极限理论,提出了一种GFRP-混凝土组合板极限承载力计算方法.预测值与试验值的比较结果表明,所提方法可以有效地预测GFRP-混凝土组合板的极限承载力.
【图文】:

断面图,试件,单位,栓钉


http://journal.seu.edu.cn了一种FRP-混凝土组合板极限承载力计算方法.1试验1.1试件试验共设计了3块GFRP-混凝土组合连续板,组合板与下部工字型钢梁支座位置处采用不同的连接方式(见表1).JZ板的连接方式为环氧树脂黏结(见图1(a));LXSJ板和DKSJ板的连接方式为栓钉连接,不同之处在于前者与钢梁连接处仅使用1列栓钉,后者则使用2列栓钉(见图1(b)和(c)).3块试验板具有相同的几何尺寸和截面形式,板长1800mm,宽500mm.沿组合板纵向等间距布置3个钢梁支座,相邻支座间的净距为675mm.钢梁为工字型截面,高150mm,上下翼缘板宽度为150mm,厚度为10mm,腹板厚度为7mm.GFRP板上部现浇的混凝土内沿横向及纵向等间距布置直径为6mm的带肋钢筋,横向间距为66.7mm,纵向间距为100mm.试验板的横断面见图1(d).表1试验板设计和试验结果试件编号连接方式Pcr,t/kNPy,t/kNδy,t/mmPu,t/kNδu,t/mmPu,p/kNPu,p/Pu,tδu,t/tJZ胶接1001804.033808.07418.61.100.062LXSJ栓钉连接702004.4639614.49418.61.060.111DKSJ栓钉连接1301906.054258.98418.60.980.069注:Pcr,t为负弯矩区混凝土的开裂荷载;Py,t,δy,t分别为加载点处混凝土的开裂荷载及加载点下方挠度值;Pu,t,δu,t分别为冲剪破坏荷载及相应的挠度值;Pu,p为极限荷载预测值;t为板厚.(a)JZ板纵断面(b)LXSJ板纵断面(c)DKSJ板纵断面(d)横断面(e)GFRP断面图1试件详图(单位:mm)1.2试验材料混凝土设计强度等级为C30,质量配合比w(水泥)∶w(水)∶w(砂)∶w(石)=1∶0.39∶1.29∶2.88.水泥为42.5级普通硅酸盐水泥;细骨料为天然河砂;碎石最大粒径小于25mm,连续级配.GFRP?

试件制作


http://journal.seu.edu.cn③浇筑混凝土.环氧树脂胶层养护完毕后,绑扎GFRP-混凝土组合板内的纵向钢筋,,支立侧模,完成上部混凝土的浇筑.(a)JZ板(b)LXSJ板(c)DKSJ板图2试件制作图试验板LXSJ与DKSJ的制作步骤如下:①于型钢支座的上翼缘顶面按一定距离焊接锚固螺栓;②在GFRP板上相应位置处钻取直径为40mm的孔洞,其位置与螺栓对应;③将GFRP板穿过螺栓,放置在型钢支座上(见图2(b)和(c));④支立侧模并浇筑上部混凝土,形成组合梁.1.4加载及测量装置静载试验在500kN反力架下进行,采用对称加载的方式,将梁加载点中心设置于相邻两板跨结构的中心位置处,加载点中心至钢梁支座支撑线的距离为412.5mm.加载点处设置平面尺寸为120mm×120mm、厚度为60mm的方钢块,以模拟集中荷载.沿板结构中心点横向及纵向分别等间距布置5个百分表,以量测组合梁的挠度.在试验板钢梁中支座处,沿混凝土板顶面位置横向布置5片电阻应变片,间距为100mm,以量测负弯矩区混凝土的横向应变.在左跨跨中截面位置处,分别在GFRP板底、混凝土上表面粘贴电阻应变片,以量测板结构跨中截面的应变分布.在每个型钢支座下方布置一个量程为500kN的力传感器,用于观测加载过程中各支座之间荷载的分配情况.各测点的应变值及荷载值均通过TDS-300应变采集仪获得.测点的具体布置情况见图3.(a)立面图(b)平面图图3试验加载及测点布置图(单位:mm)2试验结果与分析2.1试验过程及破坏形态3块板的最终破坏形态均表现为加载点处组合板上部结构的局部冲切破坏,板底GFRP型材没有发生破坏(见图4(a)和(b)).(a)板上表面(b)板底面(c)界面开裂图4板的破坏形态第1期黄辉,等:双跨连续GFRP-混凝土组合板的试验研究141

【参考文献】

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