BFRP筋/钢筋混合配筋混凝土梁抗弯试验与有限元分析

发布时间：2022-01-27 13:48

　　通过抗弯性能试验,分析了玄武岩纤维增强筋（BFRP筋）/钢筋混合配筋混凝土梁的承载力、破坏形态、挠度及裂缝发展情况。在试验基础上利用ANSYS软件建立了BFRP筋/钢筋混合配筋混凝土梁的三维有限元数值分析模型,并与试验结果进行了对比。在数值分析模型基础上研究了FRP筋类型及其布置方式对混合配筋混凝土梁抗弯性能的影响。结果表明:BFRP筋/钢筋混合配筋混凝土梁的破坏形式均为钢筋屈服后受压区混凝土被压碎;配筋面积比Af/As越大,初裂荷载越小,裂缝总数越少,挠度逐渐增加;建立的数值分析模型能较准确地模拟BFRP筋/钢筋混合配筋混凝土梁的抗弯性能;BFRP筋、AFRP筋（芳纶纤维增强筋）及GFRP筋（玻璃纤维增强筋）与钢筋混合配筋混凝土梁的荷载-挠度曲线比较接近;与BFRP筋相比,CFRP筋（碳纤维增强筋）/钢筋混合配筋混凝土梁的开裂荷载和极限荷载分别高14.2%和9.3%,最大挠度小35%左右;BFRP筋的布置方式（单层或双层）对混合配筋混凝土梁抗弯性能的影响不大。 

【文章来源】：混凝土与水泥制品. 2020,(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

试验梁配筋示意图（单位：mm)

M3试验梁破坏图

图3为各试验梁的荷载-跨中挠度曲线。由图3可知，试验梁的荷载-挠度曲线与呈双线性特征的纯BFRP筋混凝土梁明显不同[16-18]，表现出明显的三线性特征，曲线的两个转折点分别对应梁的开裂荷载和钢筋屈服荷载。混凝土开裂前，荷载-挠度曲线基本为线性，此时试验梁的荷载主要由混凝土和受拉筋共同承担，梁刚度较大。开裂后，各曲线斜率明显减小，梁刚度下降，这是因为BFRP筋弹性模量较小，梁截面刚度衰减较快。钢筋屈服后，拉应力主要由BFRP筋承担，梁截面刚度继续下降，曲线斜率继续减小，且Af/As越大，梁刚度下降越明显。另外，由图3还可知，随着Af/As的增大，梁挠度逐渐增加，说明可以通过合理控制BFRP筋与钢筋的配筋面积比满足规范对构件变形控制的要求。2 BFRP筋/钢筋混合配筋混凝土梁数值模拟

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]FRP筋与混凝土粘结滑移性能研究[D]. 张海霞.东北大学 2006

硕士论文
[1]BFRP筋再生混凝土梁抗弯性能研究[D]. 鲍成成.辽宁工业大学 2017
[2]GFRP筋与钢筋混合配筋混凝土受弯构件的试验研究与理论分析[D]. 陈辉.西南交通大学 2007



本文编号：3612592