盐湖高寒地区GFRP夹芯复合筋耐久性研究

发布时间：2022-01-13 08:22

　　对玻璃纤维（glass fiber reinforced polymer, GFRP）筋和GFRP–钢筋夹芯复合筋在盐湖地区多重环境因素耦合作用下进行耐久性试验,分析环境类型及作用时间对极限抗拉强度、弹性模量、极限应变的影响。结果表明:在多重因素耦合作用下,随着盐湖卤水腐蚀周期、冻融次数、干湿循环次数的增加,GFRP筋和GFRP夹芯复合筋的抗拉强度逐渐减小,但是GFRP筋减小的幅度较小,而GFRP夹芯复合筋由于有钢筋的存在,抗拉强度减小比较大,特别是在盐湖卤水90 d以上、冻融150次以上时GFRP夹芯复合筋的极限抗拉强度实验不是很明显,屈服强度几乎不存在并且与抗拉极限强度相接近,表现出明显的脆性;在各种因素作用下,GFRP筋随着龄期的增加,弹性模量先减少后增加,而GFRP夹芯复合筋的弹性模量逐渐减小,相对来讲减小的幅度不是很大;各种耦合因素作用下GFRP筋和GFRP夹芯复合筋的极限抗拉强度、弹性模量均比单因素作用下小,且腐蚀性的大小关系是盐湖卤水+干湿循环+冻融耦合>盐湖卤水+干湿循环>冻融>盐湖卤水。 

【文章来源】：力学与实践. 2020,42(04)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

GFRP筋(GFRP夹芯筋)的尺寸图

金清平等[20]借助扫描电子显微镜观察筋体各阶段受力下的细观结构(图2)，扫描图显示树脂和玻璃纤维填充不致密，黏结和分布不均匀，内部存在一定的缺陷。根据微观结构的特征，玻璃纤维筋的内部结构会随着干湿循环、冻融次数等环境的侵蚀发生变化，导致力学性能改变。3 试验结果与分析

直径为16 mm的GFRP夹芯筋(内钢筋8 mm，外GFRP筋8 mm)一次拉伸作用下，当作用在GFRP夹芯筋复合材料的载荷逐渐增加时，低延伸率的玻璃纤维首先破坏，但是它们被高延伸率的钢筋约束着，虽然玻璃纤维已经断裂不连续，但玻璃纤维仍能够继续承担剪切载荷，并且仍对刚度有贡献，导致GFRP夹芯筋复合材料的断裂应变比单一碳纤维大。或者也可以这样理解，在GFRP夹芯筋复合材料中，高延伸的钢筋起着抑制玻璃纤维裂纹传播的作用，能够减少玻璃纤维灾难性裂纹增长的概率，应力应变关系可用图4 (模型b)表示。图4 模型b

【参考文献】：
期刊论文
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[4]解析法和有限元法在高边坡稳定性分析中的应用[J]. 刘生纬,赵建昌,张家玮.  兰州交通大学学报. 2017(06)
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[10]基于灰色理论的初沉池混凝土耐久性预测分析[J]. 刘廷滨,赵建昌,张洪杰.  兰州交通大学学报. 2010(04)

博士论文
[1]盐湖地区高性能混凝土的耐久性、机理与使用寿命预测方法[D]. 余红发.东南大学 2004



本文编号：3586066