本文關(guān)鍵詞： FRP筋 惡劣侵蝕環(huán)境 拉伸性能 評價模型　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：纖維復(fù)合增強筋(Fiber Reinforced Polymer Rebar)是有效提升普通混凝土結(jié)構(gòu)耐久性能的新途徑之一,它具備普通鋼筋所不具備的比重小、比強高、抗侵蝕等優(yōu)勢,相比普通鋼筋具有極大的發(fā)展?jié)摿�。迄今為�?大多數(shù)研究的是FRP筋材在加速侵蝕環(huán)境下的力學(xué)性能,并不能將研究成果直接與實際工程應(yīng)用相結(jié)合,具有一定的局限性。本文通過FRP筋的自然老化試驗,對CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)筋和GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic)筋材的耐久性能進行了持續(xù)觀測和試驗研究,主要包括以下幾方面的研究工作:1、對惡劣侵蝕環(huán)境下的玻璃纖維筋材和碳纖維筋材進行了力學(xué)性能實驗和研究,測定并分析了測試筋材的彈模、極限強度、破壞模式等。試驗結(jié)果表明:FRP筋的破壞模式與尺度相關(guān),對于同種玻璃纖維筋材,名義直徑12mm相對于8mm的筋材,其拉伸破壞形態(tài)可近似看作炸散型;相比GFRP與CFRP筋,GFRP炸散形態(tài)更接近于炸散型。對比分析不同種FRP筋抗拉強度的極限,存在尺度效應(yīng),且隨直徑增加,極限強度有所降低;侵蝕試驗后測試兩種筋材的楊氏彈模,發(fā)現(xiàn)與廠家提供的理論范圍(GFRP:40GPa~45GPa)、(CFRP:130GPa~140GPa)相吻合。2、探究了惡劣侵蝕環(huán)境(清水、堿溶液、人工海水溶液)對纖維筋抗腐蝕性能以及力學(xué)性能退化的機理。結(jié)果表明:對相同直徑的GFRP筋抗拉性能在堿溶液狀況中降低較明顯,清水相對于鹽溶液侵蝕,極限抗拉性能劣化不顯著。3、探究惡劣侵蝕環(huán)境對纖維復(fù)合筋楊氏彈模的影響。結(jié)果表明當(dāng)增加侵蝕浸泡時間時,FRP筋楊氏模量有一定程度的降低,且彈模劣化水平與初始物理力學(xué)性能相關(guān),碳纖維復(fù)合筋材的拉應(yīng)力最大值高于同直徑的GFRP筋,且在惡劣侵蝕環(huán)境下力學(xué)性能降低較少。4、對已有碳纖維及玻璃纖維筋抗拉強度測試的相關(guān)數(shù)據(jù)進行可靠度分析和計算,并結(jié)合一次二階矩的計算方法,對確定侵蝕環(huán)境下FRP筋力學(xué)性能所對應(yīng)的可靠指標進行了探究,對FRP-混凝土全壽命周期設(shè)計給出一定參考與建議。
[Abstract]:Fiber Reinforced Polymer rebar is one of the new ways to improve the durability of ordinary concrete structures. It has the advantages of small proportion, high ratio, corrosion resistance and so on. It has great development potential compared with ordinary steel bar. So far. Most of the studies are on the mechanical properties of FRP bars under accelerated erosion environment, which can not be directly combined with the actual engineering applications. In this paper, the natural aging test of FRP tendons is carried out. For CFRP(Carbon Fiber Reinforced plastic tendons and GFRPs. The durability of Glass Fiber Reinforced plastic bar has been continuously observed and tested. This paper mainly includes the following research work: 1. The mechanical properties of glass fiber reinforced material and carbon fiber reinforced material under severe erosion environment are tested and studied. The elastic modulus and ultimate strength of the test steel bar are measured and analyzed. The test results show that the failure mode of the WFRP bars is related to the scale. For the same kind of fiberglass tendons, the nominal diameter of 12 mm is relative to that of 8 mm. The tensile failure morphology can be regarded as the explosive type. Compared with GFRP and CFRP, the morphology of GFRP is more similar to that of CFRP. The tensile strength limits of different FRP bars are compared and analyzed, and there is a scale effect, which increases with the diameter. The ultimate strength is decreased; After the erosion test, the Young's elastic modulus of the two kinds of tendons was tested, and the theoretical range provided by the manufacturer was found to be in the range of GFRP: 40GPa45GPa. CFRP: 130GPa140GPa) coincided with .2and explored the environment of severe erosion (clear water, alkaline solution). The mechanism of degradation of corrosion resistance and mechanical properties of fiber tendons in artificial sea aqueous solution. The results show that the tensile properties of GFRP tendons of the same diameter are obviously decreased in alkaline solution. Compared with salt solution erosion, the ultimate tensile performance of clear water is not significantly deteriorated. 3. The effects of severe erosion environment on Young's elastic modulus of fiber composite tendons are investigated. The results show that when the erosion immersion time is increased. The Young's modulus of FRP tendons is reduced to some extent, and the degradation level of elastic modulus is related to the initial physical and mechanical properties. The maximum tensile stress of CFRP composite tendons is higher than that of GFRP tendons of the same diameter. The mechanical properties of carbon fiber and glass fiber tendons are reduced less. 4. The reliability analysis and calculation of the existing data of tensile strength test of carbon fiber and glass fiber reinforcement are carried out and combined with the calculation method of first order second order moment. This paper probes into the reliable indexes corresponding to the mechanical properties of FRP tendons under erosion environment, and gives some references and suggestions for the design of the whole life cycle of FRP- concrete.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU528

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱街祿;楊文瑞;;不同環(huán)境下CFRP筋與環(huán)氧砂漿黏結(jié)性試驗研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2016年27期

2 李明;李品鈺;趙軍;董瑞常;胡勇;何唯平;;玻璃纖維增強筋的高溫耐堿性能試驗[J];中外公路;2016年01期

3 李宏坤;何德魯;張志新;任遠杰;叢明;;基于狀態(tài)空間模型的可靠性評估方法[J];振動與沖擊;2016年01期

4 胡喬;陽濤;王壯志;陳小兵;丁一;;FRP海水珊瑚混凝土與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的全壽命周期成本比較[J];建筑經(jīng)濟;2016年01期

5 姚繼濤;程凱凱;;我國混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能檢驗方法述評[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2015年11期

6 王彬;楊勇新;岳清瑞;趙顏;李彪;;CFRP筋耐久性評價的快速試驗方法分析[J];建筑技術(shù);2015年S2期

7 武軍;陳文學(xué);焦裕釗;;不同直徑GFRP筋的拉伸性能尺寸效應(yīng)試驗研究[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2015年04期

8 胡建林;楊小剛;騰起;孫曉燕;;基于時變可靠度的服役橋梁維修加固經(jīng)濟優(yōu)化[J];公路;2014年11期

9 岳青瀅;徐飛飛;李成強;李驍春;周繼凱;;FRP筋材力學(xué)性能檢測方法對比研究[J];低溫建筑技術(shù);2014年04期

10 沈超;周繼凱;徐飛飛;李成強;;環(huán)境和應(yīng)力對GFRP筋耐久性影響的研究進展[J];低溫建筑技術(shù);2014年03期

相關(guān)會議論文 前1條

1 張新越;歐進萍;;混凝土結(jié)構(gòu)中FRP筋的耐久性研究[A];沿海地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及其設(shè)計方法科技論壇與全國第六屆混凝土耐久性學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王春齊;聚合物復(fù)合材料深海環(huán)境吸濕行為及耐濕和阻濕方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

2 史波;氯鹽環(huán)境下基于概率和性能的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究[D];大連理工大學(xué);2009年

3 王增忠;基于混凝土耐久性的建筑工程項目全壽命經(jīng)濟分析[D];同濟大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 劉海雙;玻璃纖維增強聚合物筋力學(xué)性能及耐久性能研究[D];鄭州大學(xué);2015年

2 谷泓學(xué);FRP筋拉伸及與混凝土的粘結(jié)性能[D];鄭州大學(xué);2015年

3 劉翠;FRP筋力學(xué)性能及預(yù)應(yīng)力FRP混凝土梁受彎承載力研究[D];華中科技大學(xué);2012年

4 于愛民;纖維增強聚合物筋耐久性試驗研究[D];鄭州大學(xué);2011年

5 嚴錦秀;預(yù)應(yīng)力FRP混凝土受彎構(gòu)件延性和變形性能分析[D];武漢理工大學(xué);2009年

，

本文編號：1453585