本文選題：FRP筋 + 粘結(jié)滑移�。� 參考：《沈陽建筑大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：在國內(nèi)外建筑工程中,無論是施工階段還是使用階段,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是常見的通病,結(jié)構(gòu)裂縫導(dǎo)致的鋼筋腐蝕問題更是日益突出,嚴(yán)重降低了結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。為了解決該問題,人們提出了許多對(duì)策,其中采用纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料(fiber reinforced polymer簡稱FRP)筋代替鋼筋是解決該問題的有效途徑。FRP筋與混凝土之間的粘結(jié)性能是決定FRP筋和混凝土共同工作,使兩種材料充分地、正常地發(fā)揮作用的關(guān)鍵問題。此外,目前的大部分研究只著重于平均粘結(jié)應(yīng)力隨位移的變化規(guī)律,對(duì)于粘結(jié)長度范圍內(nèi)的粘結(jié)應(yīng)力分布規(guī)律研究很少,因此如何準(zhǔn)確測量內(nèi)部的粘結(jié)機(jī)理是未來的發(fā)展方向。本文基于單端拉拔試驗(yàn),制作了150mm×150mm×150mm的混凝土軸心受拉試塊,進(jìn)行了CFRP筋和GFRP筋的混凝土立方體試塊單端軸心拉拔試驗(yàn)。并采用單端軸心拉拔試驗(yàn)方法,利用FBG-GFRP智能傳感筋和外貼應(yīng)變片智能GFRP筋,研究GFRP筋與混凝土之間粘結(jié)性能各基本變量沿埋長的變化特性,分析了智能GFRP筋與混凝土粘結(jié)界面的應(yīng)力傳遞規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明：FRP筋與混凝土軸心拉拔試件的破壞形式包括加載端筋脆斷破壞、筋拔出破壞和筋內(nèi)部拉斷破壞三種,其中筋拔出破壞分為肋剝離破壞和肋間混凝土劈裂破壞。根據(jù)試件典型的粘結(jié)滑移曲線走向,可將帶肋FRP筋試件的粘結(jié)受力過程分為：微滑移階段、滑移階段、拔出階段、下降階段、殘余波動(dòng)階段；光圓FRP筋試件的粘結(jié)受力過程分為：滑移階段、下降階段、水平階段。普遍地,FRP筋與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力是由化學(xué)膠著力、機(jī)械咬合力和界面摩擦力組成的,針對(duì)帶肋FRP筋試件和光圓FRP筋試件,分析了曲線各階段的粘結(jié)機(jī)理,比較了CFRP筋試件和GFRP筋試件曲線的異同點(diǎn),以及混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)粘結(jié)滑移曲線的影響。通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合發(fā)現(xiàn),三次曲線模型非常適合本試驗(yàn)粘結(jié)滑移曲線的上升段,改進(jìn)的BPE模型的第二個(gè)公式非常適合本試驗(yàn)曲線的下降段,本文將兩個(gè)模型組合起來得到了一種適合本試驗(yàn)數(shù)據(jù)的新模型。本文針對(duì)4種影響FRP筋和混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)隨著FRP筋直徑的增大和粘結(jié)長度的增長,其粘結(jié)應(yīng)力會(huì)減��；混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)FRP筋與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力影響很小,基本上隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高,粘結(jié)強(qiáng)度增加；加載速度越大,粘結(jié)應(yīng)力越大。通過分析外貼片的智能FRP筋試驗(yàn)結(jié)果,得到了FRP筋應(yīng)變應(yīng)力隨荷載和加載端滑移的變化規(guī)律,并得到了FRP筋與混凝土粘結(jié)應(yīng)力在粘結(jié)長度上呈右偏態(tài)分布規(guī)律。通過比較應(yīng)變傳感器和電阻片所測結(jié)果,發(fā)現(xiàn)二者所得出的應(yīng)變值隨荷載和滑移的變化規(guī)律一致性很好,這說明了外貼應(yīng)變片的試驗(yàn)具有很好的可靠性。通過本文的研究與分析,為FRP筋與混凝土的粘結(jié)滑移試驗(yàn)研究提供了一些借鑒,為深入、全面、系統(tǒng)地研究FRP筋的受力性能奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:In the domestic and foreign construction engineering, whether in the construction stage or the use stage, the reinforced concrete structure crack is the common malfunction, the reinforced bar corrosion problem caused by the structural crack is more and more prominent, which seriously reduces the durability and safety of the structure. In order to solve this problem, people put forward a lot of countermeasures, The effective way to solve this problem is to use fiber reinforced composite plastic fiber reinforced polymer instead of steel bar. The bond property between FRP reinforcement and concrete determines the joint work of FRP reinforcement and concrete, so that the two kinds of materials can be fully used. The key to functioning properly. In addition, most of the current studies only focus on the variation of average bond stress with displacement, and there are few studies on the distribution of bond stress in the range of bond length. Therefore, how to accurately measure the internal bond mechanism is the development direction in the future. Based on the single-end pull-out test, the concrete axial tensile test blocks of 150mm 脳 150mm 脳 150mm are made, and the single-end axial pull-out tests of the concrete cube specimens with CFRP bars and GFRP tendons are carried out. By using single-end axial drawing test method, using FBG-GFRP intelligent sensing bar and external strain gauge smart GFRP bar, the variation characteristics of the basic variables of bond performance between GFRP bar and concrete along the buried length are studied. The stress transfer law of the bond interface between intelligent GFRP bars and concrete is analyzed. The test results show that the failure forms of FRP tendons and concrete axial drawing specimens include brittle fracture of loading end tendons, pull-out failure of tendons and internal tensile failure of tendons, in which debonding of ribs and splitting failure of concrete between ribs. According to the typical curve of bond-slip curve, the bond stress process of ribbed FRP bars can be divided into three stages: micro-slip stage, pull-out stage, descending stage and residual fluctuation stage. The bond stress process of the smooth FRP bars can be divided into three stages: slip stage, descent stage and horizontal stage. Generally speaking, the bond stress between FRP bars and concrete is composed of chemical adhesive force, mechanical bite force and interface friction force. The bond mechanism of each stage of the curve is analyzed for the specimens with ribbed FRP tendons and smooth circular FRP tendons. The similarities and differences between the curves of CFRP and GFRP tendons and the influence of strength grade of concrete on the bond-slip curves are compared. By fitting the test data, it is found that the cubic curve model is very suitable for the rising section of the bond-slip curve in this experiment, and the second formula of the improved BPE model is very suitable for the descending section of the test curve. In this paper, the two models are combined to obtain a new model suitable for the experimental data. In this paper, four factors affecting the bond strength of FRP bars and concrete are analyzed. It is found that the bond stress decreases with the increase of the diameter and length of FRP bars. The strength grade of concrete has little effect on the bond stress between FRP bars and concrete, basically with the increase of concrete strength grade, the bond strength increases, and the greater the loading speed, the greater the bond stress. By analyzing the test results of intelligent FRP tendons with outer patches, the variation of strain stress of FRP tendons with load and loading end slip is obtained, and the distribution of bond stress between FRP tendons and concrete in the bond length is found to be right-skewed. By comparing the results of strain sensor and resistor gauge, it is found that the variation of strain value with load and slip is consistent with each other, which shows that the experiment of strain gauge sticking out has good reliability. Through the research and analysis in this paper, some references are provided for the experimental study of bond-slip between FRP tendons and concrete, which lays a foundation for the thorough, comprehensive and systematic study of the mechanical properties of FRP tendons.
【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU377.9

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本文編號(hào)：1877275