玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,簡稱BFRP)作為一種新型的加固材料,以其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、良好的疲勞性能、非磁性等優(yōu)點(diǎn),在土木工程領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。FRP作為加固材料主要是通過環(huán)氧樹脂將FRP與混凝土粘結(jié)成一個(gè)整體,故FRP-混凝土界面的粘結(jié)力學(xué)性能是影響加固效果的重要因素,也是FRP與混凝土共同工作的基礎(chǔ)。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)做了大量的試驗(yàn)研究,但目前研究的加固材料多為碳纖維(CFRP)和芳綸纖維(AFRP)等,而對(duì)性價(jià)比良好的玄武巖纖維(BFRP)研究的較少。本文課題來源于吉林省科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目”玄武巖纖維在季凍區(qū)結(jié)構(gòu)加固工程中的應(yīng)用技術(shù)開發(fā)”(20180201079SF)和吉林省發(fā)改委產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2017C050-3),研究內(nèi)容是兩個(gè)項(xiàng)目的重要研究內(nèi)容。本文通過雙剪試驗(yàn)來研究BFRP板與混凝土界面的粘結(jié)性能,主要研究內(nèi)容如下:(1)本文設(shè)計(jì)了各種影響因素的雙剪試件,考慮了混凝土強(qiáng)度等級(jí)、粘結(jié)長度、膠層厚度、粘結(jié)寬度對(duì)界面粘結(jié)性能的影響,為試驗(yàn)的結(jié)論提供了廣泛的樣本,具有很大的應(yīng)用參考價(jià)值。(2)根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)BFRP-混凝土界面的破壞形態(tài)進(jìn)行闡述,并分析了各影響因素對(duì)界面承載力的影響,結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了荷載-端部滑移曲線。(3)將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與已有粘結(jié)強(qiáng)度模型進(jìn)行對(duì)比,指出這些模型存在的不足;通過計(jì)算得到了界面局部剪應(yīng)力和滑移值,給出了界面的剪應(yīng)力分布、粘結(jié)滑移曲線及有效粘結(jié)長度值;采用Popovics模型和雙曲線模型對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,提出BFRP-混凝土界面粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系。
【學(xué)位單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU599;TU37
【部分圖文】：

（c）雙剪實(shí)驗(yàn) （d）梁式實(shí)驗(yàn)圖 1.1 FRP-混凝土面內(nèi)剪切實(shí)驗(yàn)Figure 1.1 FRP-concrete in-plane shear test單剪實(shí)驗(yàn)由于受力狀態(tài)明確，簡單易行，適用于大量試件的研究，但是采用此類方法加載時(shí)很難確保加載方向水平而易出現(xiàn)偏心加載現(xiàn)象，對(duì)界面粘結(jié)強(qiáng)度影響較大。而雙剪實(shí)驗(yàn)明顯改善了單剪實(shí)驗(yàn)中的加載偏心問題，因而更受研究者的喜愛。雙剪實(shí)驗(yàn)有直接加載和間接加載兩種加載方式，直接加載是在兩個(gè)混凝土試塊之間布置千斤頂，通過千斤頂實(shí)現(xiàn)對(duì)試件的直接加載。目前大多采用間接加載的方法，如：在混凝土試塊截面中心插入鋼筋或借助一定的夾持裝置實(shí)現(xiàn)間接加載[19-21]，間接加載方法避免了千斤頂?shù)牟贿B續(xù)加載，能更好的獲得界面的荷載-滑移曲線。本文借助自主設(shè)計(jì)的一套夾持裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)雙剪試件的加載，但兩種加載方式均難以保證 FRP 與混凝土

第一章 緒論FRP-混凝土界面是由 FRP 材料、粘結(jié)劑和混凝土組成的一個(gè)整體，其面內(nèi)剪切試驗(yàn)主要有 5 種[35]破壞形態(tài)（圖 1-5）：1）FRP 板的分層破壞；2FRP 與粘結(jié)膠層的剝離破壞；3）粘結(jié)膠層的自身破壞；4）膠層與混凝土之間的剝離破壞；5）混凝土自身破壞。

表 2.1 混凝土配合比（kg.m-3）Table 2.1 Concrete mix ratio （kg.m-3）強(qiáng)度 水灰比 水 水泥 砂子 石子C30 0.53 185 350 695 1170C40 0.41 175 425 625 1175試件采用我國《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) GB/T50081-2002》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)混凝土立方體制作，采用電液式壓力試驗(yàn)機(jī)，最大實(shí)驗(yàn)力為000KN，加載速率控制為 6KN/s 左右，如圖 2.1 所示。然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公式320.26tcuf f，2.2(33/)105cucfE 得出混凝土抗拉強(qiáng)度和彈性模量，具體數(shù)表 2.2 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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1 徐玉野;林燕卿;董毓利;張大山;沈炫坤;;碳纖維布與高溫后混凝土界面黏結(jié)性能試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2015年08期

2 彭暉;高勇;謝超;崔潮;張克波;;FRP-混凝土界面粘結(jié)行為的參數(shù)影響研究[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2014年04期

3 王吉忠;張建;;海洋環(huán)境下CFRP-混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究[J];水利與建筑工程學(xué)報(bào);2013年04期

4 施嘉偉;朱虹;吳智深;戴宜全;何小元;吳剛;;數(shù)字圖像相關(guān)法測(cè)量FRP片材與混凝土界面的黏結(jié)滑移關(guān)系[J];土木工程學(xué)報(bào);2012年10期

5 馮展磊;顧祥林;張偉平;劉麗梅;;碳纖維布與混凝土間粘結(jié)性能試驗(yàn)研究[J];結(jié)構(gòu)工程師;2008年04期

6 高丹盈;王占橋;朱海堂;張啟明;;碳纖維片材與混凝土極限粘結(jié)力的試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2007年S1期

7 李趁趁;黃承逵;高丹盈;;特定環(huán)境下FRP與混凝土正拉黏結(jié)性能試驗(yàn)研究[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2006年S1期

8 楊勇新;郭春紅;朱崇釗;才鵬;趙顏;;海水對(duì)CFRP-混凝土界面影響的試驗(yàn)[J];工業(yè)建筑;2006年08期

9 于錦生;王海龍;;CFRP加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)與應(yīng)用[J];纖維復(fù)合材料;2006年02期

10 葉列平;馮鵬;;FRP在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用與發(fā)展[J];土木工程學(xué)報(bào);2006年03期

本文編號(hào)：2829022