配置手工缠绕CFRP箍筋梁的抗剪性能

发布时间：2020-06-19 06:01

【摘要】：纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)具有抗拉强度高、质量轻、耐腐蚀好的优点,FRP箍筋与纵筋代替传统钢筋应用于混凝土结构,可有效解决钢筋腐蚀带来的耐久性问题。FRP箍筋在应用时,由于设计方案的临时变更与施工现场的复杂情况,可能出现工厂预制的FRP箍筋无法使用的情况,此时采用CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)纤维布直接在纵筋骨架上缠绕形成封闭箍筋,可作为一种有效的解决方案。因为手工缠绕箍筋完全封闭,它还可以避免拉挤成型FRP箍筋中箍肢搭接段带来的粘结滑移问题。目前,针对手工缠绕CFRP箍筋的力学性能以及配置CFRP箍筋混凝土梁抗剪性能的研究还很少。因此,本文进行了配置手工缠绕CFRP箍筋梁的抗剪试验与分析,验证了手工缠绕CFRP箍筋的可行性与适用性。本文的主要研究内容如下:(1)开展了手工缠绕CFRP箍筋与传统拉挤成型CFRP箍筋的基本力学性能试验,测试了箍筋弯曲段与垂直段的抗拉强度,考察了不同制备工艺、截面尺寸对箍筋弯曲段抗拉强度的影响规律,试验结果表明手工缠绕FRP箍筋弯曲段抗拉强度可达到垂直段抗拉强度的50%,优于传统拉挤成型箍筋。(2)完成了12根大比例CFRP箍筋混凝土梁的受剪试验,考察了箍筋与纵筋种类、箍筋倾斜角度、截面尺寸等因素对梁破坏模式与抗剪性能的影响规律。试验结果表明,手工缠绕CFRP箍筋混凝土梁比钢箍筋混凝土梁具有更高的承载力与刚度,可有效限制开裂后斜裂缝的发展,当CFRP箍筋倾斜配置时,可进一步提高梁的抗剪承载力。(3)采用美国与加拿大FRP箍筋混凝土梁抗剪设计公式对本文试验结果进行预测,通过比较分析,考察现有规范预测手工缠绕CFRP箍筋混凝土梁受剪性能的适用性。对比结果表明,加拿大CSA(2012)规范具有较好的准确性,而美国A CI(2015)规范高估了该类梁的抗剪承载力,误差达到20%左右。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU375.1

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本文编号：2720404