论文部分内容阅读
随着全国城市化进程的加快,纤维增强复合材料由于其优异的耐久性广泛应用于土木工程领域,纤维增强塑料筋(Fiber Reinforced Plastic Bar, FRP筋)代替普通钢筋是其重要的应用之一。基于轻质高强且耐腐蚀性好是FRP筋的优势,将FRP筋应用于海砂混凝土中制成FRP筋海砂混凝土,用FRP筋替代混凝土中的钢筋,无须预先处理可直接使用储量丰富的海砂资源,对缓解河砂资源衰竭的危机和解决钢筋在海洋环境中腐蚀失效的难题有着重要意义,同时具有较好的工程应用前景和潜在的社会及经济效益。目前对于FRP筋海砂混凝土结构的研究尚在基本力学性能研究阶段。在明确BFRP筋具有优异耐氯盐腐蚀性能前提下,本文选用BFRP筋代替钢筋直接作为没有经过淡化处理的海砂混凝土结构的受力筋材,通过进行海砂混凝土圆柱体轴心抗压性能试验和BFRP筋海砂混凝土梁的受弯性能试验的研究,获得海砂混凝土材料力学性能,分析BFRP筋海砂混凝土受弯力学机理。本文进行两种海砂混凝土强度等级和4种配筋率组合的BFRP筋海砂混凝土梁的受弯性能试验,研究分析试验中海砂混凝土强度、BFRP纵筋配筋率和BFRP箍筋对梁构件破坏形态,受弯承载力,挠度变形,裂缝发展情况和延性等的影响。本文通过试验测定BFRP筋海砂混凝土梁的开裂荷载和极限承载力,海砂混凝土和BFRP筋的应变、梁挠度变形值以及裂缝宽度,并根据试验结果计算BFRP筋海砂混凝土梁各项受弯性能指标。结果表明：随着BFRP筋配筋率增大,BFRP筋海砂混凝土梁极限承载力提高,挠度、裂缝间距和宽度均减小；使用高强海砂混凝土能够提高梁的开裂荷载,同时BFRP筋的抗拉强度得到充分发挥,梁受弯承载力有进一步提升；对BFRP筋海砂混凝土梁荷载-位移和荷载-应变曲线的发展过程分析,发现曲线呈双线性发展趋势,判断海砂混凝土强度、BFRP筋强度和BFRP筋弹性模量为影响荷载-变形曲线的关键参数。最后本文参考现有文献规范结论,根据不同构件的破坏形式、极限承载力和变形性能等方面提出承载力、挠度变形和裂缝宽度计算表达式,对比分析计算结果和试验结果,给出BFRP筋海砂混凝土梁设计建议。