玄武巖纖維筋與混凝土粘結(jié)錨固性能試驗研究.pdf

1、玄武巖纖維(BFRP)筋由于其抗拉強度高、耐腐性能好、熱膨脹系數(shù)與混凝土相近及自重輕等優(yōu)點，被視為解決結(jié)構(gòu)腐蝕替代鋼筋應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)中的新型材料。而BFRP筋能否代替鋼筋應(yīng)用的一個關(guān)鍵指標就是BFRP筋與混凝土之間的粘結(jié)錨固性能。
　　另外，在我國北方寒冷地區(qū)，大多數(shù)結(jié)構(gòu)遭受低溫作用的影響。而現(xiàn)有試驗研究多采用單因素分析方法，受其工作效率及工作量的限制，很少涉及對溫度因素影響的分析。鑒于上述原因，本論文采用正交試驗方法，設(shè)計16

2、組共96個不同參數(shù)的粘結(jié)試件，在控溫條件下進行拉拔試驗，對BFRP筋與混凝土的粘結(jié)錨固性能進行相關(guān)研究，本文主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，在同等條件下，為了盡可能多的安排待研究的因素及水平，采用正交試驗設(shè)計原理，考慮溫度、筋的直徑、粘結(jié)長度、混凝土強度四個因素在四個水平變化條件下，對BFRP筋與混凝土的粘結(jié)錨固的影響，設(shè)計BFRP筋與混凝土的粘結(jié)錨固的拉拔試驗方案。
　　其次，通過對試驗現(xiàn)象分析，得到試件的破壞形式分三種:拔

3、出破壞、劈裂破壞、斷筋破壞，而BFRP筋的破壞形式，為筋肋被磨損的破壞形式，且發(fā)生拔出破壞的試件中BFRP筋肋的磨損程度比發(fā)生劈裂破壞的試件要磨損嚴重;通過對粘結(jié)滑移曲線分析，可以大致的把BFRP筋的受力過程歸納為四個階段:微滑移階段、滑移段、下降階段和殘余應(yīng)力段。
　　第三，利用正交試驗理論中的極差分析和方差分析，將結(jié)果中的粘結(jié)強度作為試驗值，計算各因素各水平下的試驗值的總和及均值，將計算結(jié)果按因素分類。由某因素各水平試驗值的均

4、值變化，可以定性的看出在該因素影響下粘結(jié)性能的變化規(guī)律。
　　第四，應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論分析數(shù)學模型，選取己有的試驗數(shù)據(jù)建立了灰色關(guān)聯(lián)分析的數(shù)據(jù)序列，通過關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度的計算，對各因素影響粘結(jié)性能的程度進行了定量分析。
　　第五，在已有的粘結(jié)滑移本構(gòu)模型基礎(chǔ)上進行改進，建立了適用于BFRP筋與混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系的理論模型。該模型與試驗結(jié)果吻合良好，能較好的反應(yīng)BFRP筋與混凝土之間的受力過程，可為BFRP筋與混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)