玄武岩纤维增强塑料筋耐腐蚀性研究 被引量：13

1

作者 周俊龙 江世永 +1 位作者 李炳宏 欧忠文 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2011年第S1期218-222,共5页

玄武岩纤维增强塑料筋作为一种新型的建筑材料,用来代替钢筋用在海工等腐蚀性较强的环境中的混凝土内,是解决混凝土钢筋锈蚀带来的耐久性问题。首先研究了玄武岩纤维筋在常温下长期浸泡在5%氯化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液和5%氯化钠与饱... 玄武岩纤维增强塑料筋作为一种新型的建筑材料,用来代替钢筋用在海工等腐蚀性较强的环境中的混凝土内,是解决混凝土钢筋锈蚀带来的耐久性问题。首先研究了玄武岩纤维筋在常温下长期浸泡在5%氯化钠溶液、饱和氢氧化钙溶液和5%氯化钠与饱和氢氧化钙混合溶液中力学性能的变化情况,以此来判断玄武岩纤维增强塑料筋的耐腐蚀情况,然后考察了相同介质中不同温度对玄武岩纤维增强塑料筋及其原材料抗腐蚀性能的影响情况。结果表明:玄武岩纤维增强塑料筋耐氯化钠盐溶液腐蚀性能较好,而耐碱腐蚀性较差,其原因主要是因为原材料中的连续玄武岩纤维的耐碱性较差。对于将玄武岩纤维增强塑料筋长期使用在混凝土中必须对其耐碱性进行改性。 展开更多

关键词 玄武岩纤维增强塑料筋 混凝土 氯化钠溶液 氢氧化钙 耐腐蚀性

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玄武岩纤维增强塑料筋混凝土梁受弯性能研究 被引量：13

2

作者 李炳宏 江世永 +1 位作者 飞渭 周海亮 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期69-72,共4页

设计并制作了3根采用玄武岩纤维增强塑料筋(BFRP筋)增强的混凝土梁,并对其进行三分点加载试验,主要测试了构件的开裂荷载、裂缝和挠度发展情况以及极限荷载等。结果表明,受BFRP筋线弹性的材料性质、较低的弹性模量等因素的影响,BFRP筋... 设计并制作了3根采用玄武岩纤维增强塑料筋(BFRP筋)增强的混凝土梁,并对其进行三分点加载试验,主要测试了构件的开裂荷载、裂缝和挠度发展情况以及极限荷载等。结果表明,受BFRP筋线弹性的材料性质、较低的弹性模量等因素的影响,BFRP筋混凝土梁的受弯工作具有以下特点:(1)构件均发生脆性破坏;(2)构件的开裂荷载和开裂前的挠度受BFRP筋配筋率的影响很小;(3)构件的极限荷载随BFRP筋配筋率的增加而增大;(4)构件的荷载-挠度曲线在混凝土开裂前后均为线性,其转折点对应构件开裂。 展开更多

关键词 玄武岩纤维增强塑料筋 混凝土梁 受弯性能

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钢-玄武岩纤维复合筋拉压力学性能试验研究 被引量：7

3

作者 肖同亮 邱洪兴 孙兰香 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期805-810,共6页

为了研究钢-玄武岩纤维复合筋的基本力学特性,开展了不同纤维含量钢-玄武岩纤维复合筋的拉伸试验、压缩试验及其机理研究.试验结果表明:纤维含量对筋材强屈比有较大影响,内芯钢筋在屈服前能够较好地与外包纤维共同工作,屈服后与外包纤... 为了研究钢-玄武岩纤维复合筋的基本力学特性,开展了不同纤维含量钢-玄武岩纤维复合筋的拉伸试验、压缩试验及其机理研究.试验结果表明:纤维含量对筋材强屈比有较大影响,内芯钢筋在屈服前能够较好地与外包纤维共同工作,屈服后与外包纤维产生局部滑移,出现应变滞后现象,卸载后存在内芯钢筋受压与纤维受拉的自平衡现象,且随着塑性变形的增大,卸载刚度逐渐减小;受压荷载主要由内芯钢筋承担,纤维胶层对受压影响较小.针对钢-玄武岩纤维复合筋拉压不对称的特性,提出了钢-玄武岩纤维复合筋骨架曲线与滞回规则,并给出了卸载模量退化系数的建议值,为该类筋材在混凝土结构中的设计及有限元数值模拟提供了理论依据. 展开更多

关键词 钢-玄武岩纤维复合筋 材性试验 二次刚度 滞回规则

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玄武岩纤维增强塑料筋混凝土黏结性能的梁式试验研究 被引量：5

4

作者 周俊龙 李炳宏 +2 位作者 江世永 石钱华 胡显奇 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期83-88,共6页

设计制作了14个玄武岩纤维增强塑料筋(BFRP筋)混凝土梁式试件和2个钢筋混凝土梁式试件,通过梁式试验分析了影响BFRP筋混凝土黏结性能的主要因素。结果表明,(1)BFRP筋的受力过程可分为微滑移段、正常滑移段、加速滑移段和下降段;(2)当BFR... 设计制作了14个玄武岩纤维增强塑料筋(BFRP筋)混凝土梁式试件和2个钢筋混凝土梁式试件,通过梁式试验分析了影响BFRP筋混凝土黏结性能的主要因素。结果表明,(1)BFRP筋的受力过程可分为微滑移段、正常滑移段、加速滑移段和下降段;(2)当BFRP筋的锚固长度相同时,随着混凝土强度的提高,黏结强度随之增大;(3)当混凝土强度相同时,随着BFRP筋锚固长度的增加,黏结强度明显减小,并且试件的破坏模式也发生了改变;(4)BFRP筋直径的大小对黏结强度的影响不明显;(5)当筋直径、锚固长度和混凝土强度相同时,BFRP筋混凝土的黏结强度与钢筋混凝土基本相当;(6)BFRP筋的外形对BFRP筋混凝土的黏结性能有着较大的影响。 展开更多

关键词 玄武岩纤维增强塑料筋 混凝土 黏结性能 梁式试验

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玄武岩纤维增强塑料筋混凝土梁受弯破坏形态有限元分析 被引量：5

5

作者 李炳宏 江世永 飞渭 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期70-75,共6页

设计并制作了3根新型的玄武岩纤维增强塑料筋(BFRP筋)增强混凝土梁,并对其进行三分点加载试验和有限元分析。结果表明,BFRP筋混凝土梁的受弯破坏形态不同于传统的钢筋混凝土梁,其破坏截面均位于加载点附近。梁内的销栓作用对BFRP筋的受... 设计并制作了3根新型的玄武岩纤维增强塑料筋(BFRP筋)增强混凝土梁,并对其进行三分点加载试验和有限元分析。结果表明,BFRP筋混凝土梁的受弯破坏形态不同于传统的钢筋混凝土梁,其破坏截面均位于加载点附近。梁内的销栓作用对BFRP筋的受力非常不利;较大的裂缝宽度不仅会影响到BFRP筋混凝土梁的正常使用,还会影响到梁的受弯破坏形态;BFRP筋突出的表面变形特征、较低的横向抗剪强度和弹性模量等对上述破坏形态的发生有着重要影响;加载点处BFRP筋混凝土较为严重的局部黏结破坏、较大的销栓作用、应力集中效应和较大的裂缝宽度等使BFRP筋处于复杂的不利受力状态,这是造成上述破坏形态的主要原因。 展开更多

关键词 玄武岩纤维增强塑料筋 混凝土梁 受弯破坏形态 有限元分析

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温度对纤维增强塑料筋力学性能的影响 被引量：3

6

作者 万朝阳 陈国新 +1 位作者 王康 陈磊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第2期30-33,38,共5页

将直径8的玄武岩纤维增强塑料(BFRP)和玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋恒温30 min再冷却至室温,用钢套管固定BFRP和GFRP筋端头并对其进行拉伸力学性能试验。研究BFRP和GFRP筋受拉本构关系、拉伸弹性模量、极限抗拉强度、极限拉应变等力学性... 将直径8的玄武岩纤维增强塑料(BFRP)和玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋恒温30 min再冷却至室温,用钢套管固定BFRP和GFRP筋端头并对其进行拉伸力学性能试验。研究BFRP和GFRP筋受拉本构关系、拉伸弹性模量、极限抗拉强度、极限拉应变等力学性能,并拟合温度在20~120℃时BFRP和GFRP筋拉伸力学性能随温度作用后的变化规律。结果表明:随荷载增加到极限荷载65%~80%,BFRP和GFRP筋均发出清脆的声音,其表面纤维丝断裂而导致脆性破坏;随温度增加,BFRP和GFRP筋受拉本构关系呈线性变化;120℃与20℃相比,极限抗拉强度分别降低9.8%和10.6%;BFRP筋极限拉应变减少20.4%,而GFRP筋出现先减后稍增趋势;BFRP筋拉伸弹性模量提高5.4%和13.9%,而GFRP筋呈先增后减现象。 展开更多

关键词 纤维增强塑料筋 玄武岩纤维增强塑料筋 玻璃纤维增强塑料筋 温度 拉伸试验 力学性能

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混凝土结构中混杂纤维增强筋拉伸性能实验研究 被引量：2

7

作者 赵谦 王善元 +1 位作者 戴方毕 费传军 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期742-745,共4页

采用实验的方法研究了夹芯混杂和分散混杂两种混杂方式的碳/玻(C/G)混杂纤维增强筋的拉伸性能,给出了实验件制作和实验过程,测定了不同混杂比例筋材的拉伸模量、强度和断裂伸长率。实验结果表明:模量符合混合率,强度存在两种破坏模式,... 采用实验的方法研究了夹芯混杂和分散混杂两种混杂方式的碳/玻(C/G)混杂纤维增强筋的拉伸性能,给出了实验件制作和实验过程,测定了不同混杂比例筋材的拉伸模量、强度和断裂伸长率。实验结果表明:模量符合混合率,强度存在两种破坏模式,断裂伸长率呈现混杂效应,夹芯混杂筋材性能总体高于分散混杂。同时探讨了拉伸性能的预测方法,结合实验数据对强度预测值进行了修正。本文的研究结果可用于混杂筋材的初步设计。 展开更多

关键词 纤维增强塑料 混凝土结构 筋材 拉伸性能

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加固方式对钢筋混凝土柱抗震性能的影响 被引量：1

8

作者 侯利军 孙巍 +2 位作者 夏富政 彭钰皓 陈达 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期1035-1046,共12页

针对外包碳纤维复材(CFRP)、外包纤维网增强砂浆层(TRM)和外包纤维网增强超高韧性水泥基复合材料层(TRU)3种加固方式,开展了不同剪跨比下加固钢筋混凝土(RC)柱的水平循环加载试验,探究了不同加固方式的破坏机理和抗震加固效果。结果表明... 针对外包碳纤维复材(CFRP)、外包纤维网增强砂浆层(TRM)和外包纤维网增强超高韧性水泥基复合材料层(TRU)3种加固方式,开展了不同剪跨比下加固钢筋混凝土(RC)柱的水平循环加载试验,探究了不同加固方式的破坏机理和抗震加固效果。结果表明,TRU和TRM加固RC柱都表现出角部竖向主裂缝和柱根弯曲主裂缝,TRU约束层较TRM层表现出更好的整体性,剪跨比较小时TRU加固层的斜裂缝远比TRM的轻微,而CFRP加固在剪跨比≥2.58时主要表现为塑性铰区弯曲裂缝。3种加固方式下,RC柱的承载能力提升较小,但水平变形能力和延性可提高1倍,耗能能力可提高1.7~4.0倍,变形和耗能能力增幅从大到小依次为CFRP加固、TRU加固和TRM加固。 展开更多

关键词 抗震性能 外包纤维网增强砂浆 外包纤维网增强超高韧性水泥基 外包碳纤维复材 延性

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嵌入式复材筋加固混凝土桥面板工作性能研究 被引量：1

9

作者 郑愚 夏立鹏 +1 位作者 杨健彬 童兵 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期16-24,共9页

为了研究表面嵌入式(Near Surface Mounted,简称"NSM")纤维复合筋(FRP筋)加固钢筋混凝土面板的工作性能,对该加固桥面板结构进行试验研究,并通过改变加固筋材类型和加固方式分析其对面板加固效果的影响。通过分析试验结果发现... 为了研究表面嵌入式(Near Surface Mounted,简称"NSM")纤维复合筋(FRP筋)加固钢筋混凝土面板的工作性能,对该加固桥面板结构进行试验研究,并通过改变加固筋材类型和加固方式分析其对面板加固效果的影响。通过分析试验结果发现,嵌入式加固能有效提高桥面板承载力,减少面板板底开裂程度和挠度,增强面板刚度,但由于侧向约束刚度的作用筋材类型变化的影响较小。为了深入研究该加固桥面工作机理,对试验模型进行有限元模拟,数值模拟结果与试验结果对比吻合良好。此后采用该数值模型进行参数分析,深入研究混凝土强度、侧向刚度、跨高比、FRP筋弹性模量、加固率、配筋率等结构参数变化对加固桥面板承载性能的影响。参数研究结果表明:侧向刚度和配筋率增加能提高桥面板承载力,但加固效果减弱;桥面板承载力随混凝土强度、加固率和FRP筋弹性模量的增加而提高,但弹性模量变化对桥面承载力提高幅度较小;跨高比增加,桥面板承载力减小,但加固面板承载力提高幅度增长。试验研究和数值分析的结果表明,工程加固时应根据加固面板结构自身材料强度、约束刚度和配筋率选用合理的FRP筋类型和加固率,充分发挥加固材料的作用。 展开更多

关键词 嵌入式加固 纤维复材筋 桥面板 有限元

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新型玄武岩FRP筋加固结构性能研究

10

作者 宋洋 张向东 +1 位作者 和敏 祝百茹 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期1-4,共4页

针对钢筋锈蚀在工程加固领域中带来的严重安全生产问题，应用具有极强耐腐蚀性的新型玄武岩增强塑料fBFRP）筋，内嵌加固混凝土梁结构。制作7根混凝土梁进行静力加载试验，研究采用不同直径、加固数量的BFRP筋加固试件的受力性能，对其... 针对钢筋锈蚀在工程加固领域中带来的严重安全生产问题，应用具有极强耐腐蚀性的新型玄武岩增强塑料fBFRP）筋，内嵌加固混凝土梁结构。制作7根混凝土梁进行静力加载试验，研究采用不同直径、加固数量的BFRP筋加固试件的受力性能，对其受力过程、破坏形态、承载力、变形和裂缝发展情况进行分析。结果表明，采用新型BFRP筋对混凝土结构进行加固可以有效增加结构的开裂载荷与极限载荷，开裂载荷提高73．88％-165．01％，极限载荷提高62．16％-72．90％；且有效减小加固构件的变形，延缓裂缝开展。但并不是加固筋材数量越多加固效果越好。BFRP筋可以推广应用在易受腐蚀地区代替钢筋进行结构加固工作。 展开更多

关键词 玄武岩纤维增强塑料筋 内嵌法 混凝土梁 加固 力学性能

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BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性研究进展 被引量：9

11

作者 陈红梅 刘玉涛 关纪文 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第11期3544-3555,共12页

随着远海工程建设对建筑原材料的需求量与日俱增,若由内陆向海岛运送原料,其运输费用高、时效性差等问题显而易见。对于岛礁工程建设而言,可就地取材,将珊瑚碎屑作为骨料并加入海水拌制成珊瑚混凝土,同时采用纤维增强复合材料筋(FRP筋)... 随着远海工程建设对建筑原材料的需求量与日俱增,若由内陆向海岛运送原料,其运输费用高、时效性差等问题显而易见。对于岛礁工程建设而言,可就地取材,将珊瑚碎屑作为骨料并加入海水拌制成珊瑚混凝土,同时采用纤维增强复合材料筋(FRP筋)作为结构增强筋,可有效解决海洋环境下钢筋锈蚀等耐久性问题。玄武岩纤维增强复合材料筋(BFRP筋)的力学性能优越,但我国对BFRP筋的研发起步较晚,尚未有充分的理论经验,故应对BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性展开系统研究,以确保岛礁工程建设的安全性。基于现有试验研究进展,在分析BFRP筋、珊瑚混凝土材料基本力学性能的基础上,对BFRP筋的耐久性、珊瑚混凝土的耐久性、BFRP筋-珊瑚混凝土界面粘结耐久性,以及BFRP筋增强珊瑚混凝土结构耐久性进行系统地概述与总结,并对BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性的后续研究进行展望。 展开更多

关键词 岛礁工程 珊瑚混凝土 玄武岩纤维增强复合材料筋 BFRP筋增强珊瑚混凝土 耐久性 界面粘结

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BFRP筋增强海水海砂混凝土梁的抗冲击性能 被引量：5

12

作者 朱德举 钟伟霖 +3 位作者 徐振钦 刘志健 郭帅成 李安令 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第14期220-228,共9页

为研究玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋增强海水海砂混凝土(seawater sea-sand concrete,SSC)梁的抗冲击性能,利用落锤冲击装置研究了不同冲击能量(1818 J,2727 J,3636 J,4848 J)作用下,不同混凝土强度... 为研究玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋增强海水海砂混凝土(seawater sea-sand concrete,SSC)梁的抗冲击性能,利用落锤冲击装置研究了不同冲击能量(1818 J,2727 J,3636 J,4848 J)作用下,不同混凝土强度(30 MPa,50 MPa)和配筋率(0.23%,0.48%)的BSFP-SSC梁冲击响应,并测试了冲击后梁的残余承载力。结果表明,随着冲击能量的增加,BFRP-SSC梁的破坏模式由弯曲破坏转变为剪切破坏,梁的残余承载力系数逐渐降低。提高配筋率或海水海砂混凝土强度,均可有效降低梁的最大跨中位移,提升初始峰值冲击力和抗冲击性能。该研究可为BFRP筋增强海水海砂混凝土梁的抗冲击设计提供重要依据。 展开更多

关键词 玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋 海水海砂混凝土梁(SSC) 低速冲击 动态冲击性能 冲击损伤

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超高性能混凝土板加固足尺钢筋混凝土梁抗剪性能 被引量：6

13

作者 王国林 张宇轩 +4 位作者 杨家林 丁文胜 杨冀锟 邵佳聪 毛静 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第5期2007-2014,共8页

为进一步研究超高性能混凝土(ultra-high-performance concrete,UHPC)预制板加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁的抗剪性能,开展了3根足尺RC梁的试验研究,包含1根对比梁和2根UHPC预制板加固梁,关注UHPC板及其内嵌CFRP板条对RC梁... 为进一步研究超高性能混凝土(ultra-high-performance concrete,UHPC)预制板加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁的抗剪性能,开展了3根足尺RC梁的试验研究,包含1根对比梁和2根UHPC预制板加固梁,关注UHPC板及其内嵌CFRP板条对RC梁抗剪性能的影响。试验结果表明:试验梁均发生受剪破坏,但加固梁的承载力、刚度和延性均明显提高,其中,因内嵌CFRP板条提高了UHPC板的抗裂性能,极限荷载及对应位移分别提高了30.8%和28.5%;螺杆力学锚固发挥了侧向约束作用和销栓作用,在一定程度上提高了UHPC板的贡献。同时,通过建立非线性有限元模型对试验梁进行了数值分析,模拟结果与试验结果吻合度高,表明模型所选的本构关系及相关参数合理,可用于预测UHPC板加固RC梁的全过程受力行为。 展开更多

关键词 钢筋混凝土梁 超高性能混凝土板 碳纤维增强复材板条 抗剪性能 结构加固

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PVA-ECC与BFRP筋黏结性能试验分析 被引量：3

14

作者 武芳文 段钧淇 +5 位作者 何岚清 梅韵歌 卞正容 张智举 刘来君 杨飞 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期70-79,共10页

为研究聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composites,PVA-ECC)与玄武岩纤维增强复材筋(basalt fiber reinforced polymer bars,BFRP筋)的黏结性能,以BFRP筋表面形式(缠... 为研究聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composites,PVA-ECC)与玄武岩纤维增强复材筋(basalt fiber reinforced polymer bars,BFRP筋)的黏结性能,以BFRP筋表面形式(缠绕带肋、喷砂缠绕带肋)、锚固长度(5 d、7 d、9 d)、直径(8、10、12 mm)、PVA-ECC保护层厚度(70、25、15、5 mm)和PVA-ECC强度(C50、C80)为参数,设计制作28个PVA-ECC与BFRP筋黏结锚固试件进行拔出试验。通过观察和分析各试件的破坏形态、黏结强度和黏结滑移曲线,探究了各因素对PVA-ECC和BFRP筋的黏结性能的影响规律。最后,通过分析已有本构模型的适用性,根据试验结果建立了BFRP筋与PVA-ECC的黏结滑移本构模型。研究结果表明:较小保护层厚度(5 mm)的试件容易发生劈裂破坏,且黏结强度仅为正常试件的39.59%;BFRP筋表面喷砂可提高最大平均黏结应力;随着锚固长度的降低,BFRP筋与PVA-ECC黏结强度逐渐提高;增大筋材直径的同时保证相对肋高不变可以避免BFRP筋直径增大对黏结性能带来的不利影响;当PVA-ECC强度从50.5 MPa提高至81.3 MPa时,黏结强度提高了45.53%。避免BFRP筋较小的保护层厚度,或增加BFRP筋直径的同时保证相对肋高不变可以保证PVA-ECC与BFRP筋有足够的黏结强度。 展开更多

关键词 聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料 玄武岩纤维增强复材筋 拔出试验 黏结性能 本构模型

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BFRP筋碱激发混凝土粘结性能试验研究与数值模拟 被引量：6

15

作者 范小春 徐伟 +2 位作者 陈远程 梁天福 尹耀霄 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第6期1896-1911,1962,共17页

玄武岩纤维增强复合筋(BFRP筋)碱激发混凝土为海洋环境下混凝土的耐久性提供安全保障。在其中心拉拔试验的基础上,采用分离式模型,运用ABAQUS有限元软件进行粘结滑移性能数值模拟与分析。通过试验数据,得出适用于BFRP筋碱激发混凝土的... 玄武岩纤维增强复合筋(BFRP筋)碱激发混凝土为海洋环境下混凝土的耐久性提供安全保障。在其中心拉拔试验的基础上,采用分离式模型,运用ABAQUS有限元软件进行粘结滑移性能数值模拟与分析。通过试验数据,得出适用于BFRP筋碱激发混凝土的粘结滑移本构模型以及碱激发混凝土的塑性损伤模型,构建了基于非线性弹簧单元的数值模型,试验结果与计算结果吻合程度较好,验证了模型的准确性。试验与模拟结果表明:粘结长度为2.5 d、5 d(d为BFRP筋直径)的试件均发生筋材拔出破坏,粘结长度为10 d的试件均发生劈裂破坏;BFRP筋与碱激发混凝土之间的粘结应力分布并不均匀,随着粘结长度和筋材直径的增大,极限粘结强度逐渐减小;当BFRP筋直径d=12 mm,粘结长度为2.5 d、5 d和10 d的碱激发混凝土试块极限粘结强度分别为13.92 MPa、13.56 MPa和12.60 MPa,较相同粘结长度的普通混凝土试件,其极限粘结强度分别提高6.58%、10.97%和9.76%。 展开更多

关键词 玄武岩纤维增强复合筋 碱激发混凝土 粘结性能 粘结滑移本构模型 塑性损伤模型 非线性弹簧单元

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BFRP加固钢筋混凝土梁受弯开裂荷载试验及计算分析 被引量：1

16

作者 秦子鹏 田艳 +1 位作者 李刚 刘乐 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期39-46,共8页

为了研究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)加固单筋矩形截面钢筋混凝土(RC)梁的开裂荷载,设置5根加固RC梁和1根普通RC梁进行开裂荷载试验,对开裂荷载、跨中挠度、钢筋及纤维布的应变、跨中截面沿高度方向的应变分布等进行分析;考虑BFRP、... 为了研究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)加固单筋矩形截面钢筋混凝土(RC)梁的开裂荷载,设置5根加固RC梁和1根普通RC梁进行开裂荷载试验,对开裂荷载、跨中挠度、钢筋及纤维布的应变、跨中截面沿高度方向的应变分布等进行分析;考虑BFRP、受拉钢筋及混凝土的协同受力作用,通过建立力学模型,提出一种BFRP加固单筋矩形截面RC梁受弯开裂荷载的计算方法,并将计算值与试验结果进行对比。结果表明:采用不同BFRP布层数和不同加固方式对RC梁加固,可以使其抗裂性能得到一定程度的改善,开裂荷载平均增幅在10%以上;加固RC梁和基准梁在达到开裂荷载时,跨中挠度不超过净跨度的0.05%,荷载-挠度曲线的变化规律也基本相同;钢筋的应变在开裂后增大较快,而纤维布的荷载-应变曲线在开裂前、后的变化规律差异不明显;加固前、后和开裂前、后的RC梁跨中截面沿高度方向的应变分布近似满足平截面假定;根据提出的BFRP加固单筋矩形截面RC梁受弯开裂荷载的计算方法所得计算值与试验结果吻合良好。 展开更多

关键词 钢筋混凝土梁 玄武岩纤维增强复合材料 开裂荷载 单筋矩形截面

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混杂钢纤维超高性能混凝土梁裂缝分形理论研究 被引量：10

17

作者 范小春 葛腾 梁天福 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第5期1578-1588,1598,共12页

混凝土梁在受弯过程中表面裂缝分布及演化的宏观特征可以反映其受弯性能,本文基于不同废旧轮胎钢纤维(WTSF)取代率的玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁受弯试验结果,利用分形理论分析试验梁表面裂缝开展情况。... 混凝土梁在受弯过程中表面裂缝分布及演化的宏观特征可以反映其受弯性能,本文基于不同废旧轮胎钢纤维(WTSF)取代率的玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁受弯试验结果,利用分形理论分析试验梁表面裂缝开展情况。结果表明,BFRP筋混杂钢纤维超高性能混凝土梁表面裂缝分布具有分形特征,满足自相似性,分形维数的变化区间为[0.892,1.064]。探讨了梁表面裂缝分形维数与施加荷载值、WTSF取代率、跨中挠度和最大裂缝宽度之间的关系,并分别拟合了WTSF取代率与完全破坏状态下全梁区和纯弯段分形维数的函数关系。分形维数与施加荷载值、跨中挠度和最大裂缝宽度均呈对数函数关系,完全破坏状态下,WTSF取代率变大会增大梁表面裂缝的分形维数,但总体来说不利影响并不明显,研究结果可为超高性能混凝土的工程实际应用提供参考。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 分形维数 废旧轮胎钢纤维 工业钢纤维 裂缝 玄武岩纤维增强复合材料筋

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后张无黏结预应力BFRP筋混凝土梁受弯性能试验研究 被引量：1

18

作者 飞渭 李炳宏 +3 位作者 江世永 胡显奇 王兰民 石钱华 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期79-84,共6页

采用后张法,制作了玄武岩纤维增强塑料筋(BFRP筋)无黏结部分预应力混凝土梁、BFRP筋无黏结全预应力梁以及对比用BFRP筋非预应力梁,对其受弯性能进行对比试验,并对BFRP筋无黏结部分预应力梁中非预应力钢筋的配筋率对受弯性能的影响进行... 采用后张法,制作了玄武岩纤维增强塑料筋(BFRP筋)无黏结部分预应力混凝土梁、BFRP筋无黏结全预应力梁以及对比用BFRP筋非预应力梁,对其受弯性能进行对比试验,并对BFRP筋无黏结部分预应力梁中非预应力钢筋的配筋率对受弯性能的影响进行了研究。结果表明,对BFRP筋施加预应力,可以明显提高梁的抗裂度,有效减小梁的挠度和裂缝宽度,改善BFRP筋混凝土梁的正常使用性能;与全预应力梁相比,配置有非预应力钢筋的部分预应力BFRP筋梁的延性更好;且随着非预应力钢筋配筋率的增加,梁的屈服荷载和极限荷载随之提高,裂缝间距、极限裂缝宽度则随之减小。 展开更多

关键词 玄武岩纤维增强塑料筋 混凝土梁 无黏结 全预应力 部分预应力 后张法 受弯性能

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BFRP侧向约束对GFRP带肋筋与混凝土粘结性能的影响 被引量：6

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作者 王言磊 王密锋 +1 位作者 张学 许清风 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第4期5-12,共8页

为考察BFRP侧向约束对GFRP带肋筋与混凝土粘结性能的影响,对36个GFRP筋混凝土拉拔试件进行试验研究,主要试验参数为BFRP侧向约束层数(0层、1层、2层和3层)和混凝土相对保护层厚度c/d(1.6、2.2和3.0)。试验结果表明:BFRP侧向约束使拉拔... 为考察BFRP侧向约束对GFRP带肋筋与混凝土粘结性能的影响,对36个GFRP筋混凝土拉拔试件进行试验研究,主要试验参数为BFRP侧向约束层数(0层、1层、2层和3层)和混凝土相对保护层厚度c/d(1.6、2.2和3.0)。试验结果表明:BFRP侧向约束使拉拔试件的破坏模式由混凝土劈裂破坏转为GFRP带肋筋的拔出破坏;试件的粘结强度和达到粘结强度所对应的滑移量、侧向约束应力会随BFRP侧向约束层数的增加而增大;相同BFRP侧向约束层数下,相对粘结强度随着c/d的增大而增大,但达到粘结强度所对应的侧向约束应力却随c/d的增大呈指数减小;相对粘结强度增加量随着达到粘结强度时侧向约束应力的增加呈对数增加。 展开更多

关键词 纤维增强复材筋 粘结性能 侧向约束 相对保护层厚度 粘结-滑移关系 复合材料

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温度老化对GFRP/BFRP筋残余弯曲性能的影响 被引量：5

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作者 徐可 陆春华 +4 位作者 宣广宇 倪铭志 张灵灵 周隽 徐荣进 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期4053-4060,共8页

对玻璃/玄武岩纤维增强复合材料(GFRP/BFRP)筋材在温度老化作用后的弯曲性能进行了试验研究,重点探讨了不同作用温度及恒温时间对不同直径的两类FRP筋材的弯曲性能影响特性,同时采用扫描电子显微镜(SEM)对温度老化作用后部分GFRP/BFRP... 对玻璃/玄武岩纤维增强复合材料(GFRP/BFRP)筋材在温度老化作用后的弯曲性能进行了试验研究,重点探讨了不同作用温度及恒温时间对不同直径的两类FRP筋材的弯曲性能影响特性,同时采用扫描电子显微镜(SEM)对温度老化作用后部分GFRP/BFRP筋的微观结构变化及损伤机理进行了分析。试验与分析结果表明:(1)温度老化作用后GFRP/BFRP筋材弯曲强度与最大应变随作用温度升高均呈阶段性下降的趋势,而弯曲弹性模量无明显退化,其保留率均在90%以上;(2)温度老化作用后直径较大的GFRP筋材的弯曲性能退化更为明显;且G12筋的弯曲性能保留率退化曲线均高于B12筋,说明BFRP筋的弯曲性能对温度作用更为敏感;(3)在270℃高温环境下,GFRP/BFRP筋弯曲性能随着恒温时间的延长均呈现线性下降趋势;(4)结合试验结果和SEM微观结构分析,可认为造成温度老化作用后两类FRP筋弯曲强度退化的主要原因是纤维与树脂基体间协同工作效果和纤维⁃树脂基体界面性能的显著降低。最后,结合本试验结果,给出了500℃以内温度老化作用后GFRP/BFRP筋材弯曲强度退化的计算模型以及线性插值预测方法,便于实际工程应用。 展开更多

关键词 温度老化作用 玻璃/玄武岩纤维增强复合材料(GFRP/BFRP)筋 残余弯曲性能 扫描电子显微镜(SEM) 折减系数

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