玄武岩纤维布加固钢筋混凝土T型梁受弯性能研究

摘要

玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber-Reinforced Polymer，简称BFRP)作为一种新型的结构加固材料，由于具有高强度、耐高温性能好、低密度、低吸湿率、良好的绝缘性和耐腐蚀性而受到青睐。目前，对于玄武岩纤维布的应用和研究尚处于起步阶段，其用于混凝土结构或构件的加固性能的试验及理论依据尚未成熟。但由于其具有众多的优点，将来在土木工程应用中必会大量使用，故本文对其加固钢筋混凝土T型梁的受弯性能做了初步的研究和分析。
　　本文通过6根钢筋混凝土T型梁的试验研究，初步从加固梁的破坏形式、正截面承载力、抗弯刚度、跨中挠度、延性以及裂缝发展等方面探讨了粘贴玄武岩纤维布加固钢筋混凝土T型梁的加固效果；分析了T型梁的翼缘高度、锚固方式以及纤维布用量等因素的变化对加固效果的影响，同时推导了T型梁正截面承载力计算公式，计算值与理论值相吻合较好。
　　本文得到的主要结论有：
　　1）试验中粘贴玄武岩纤维布加固T型梁出现了三种破坏模式，分别为：混凝土被压碎，纤维布被拉断；混凝土未被压碎，纤维布被拉断；混凝土与粘贴纤维布发生粘结破坏，后纤维布被拉断；通过试验分析，这些破坏模式下，跨中混凝土截面应变仍基本符合平截面假定；
　　2）在其他条件相同的情况下，粘贴玄武岩纤维布加固的T型梁的翼缘高度越大、锚固方式越可靠、纤维布用量越多，其开裂荷载、屈服荷载、极限荷载以及抗弯刚度均会提高，跨中挠度、截面延性以及裂缝间距和最大裂缝宽度均会相应的减小；
　　3）基于《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)和《碳纤维布片材加固修复混凝土结构技术规程》的相关计算理论，引入剥离极限应变和补强率概念，推导了粘贴玄武岩纤维布加固钢筋混凝土 T型开裂荷载、屈服荷载以及各种破坏模式下极限荷载的计算公式并计算，对比分析计算值和试验值，吻合效果挺好，且计算值偏于保守。

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目录

1 绪 论

1.1 引言

1.2 玄武岩纤维概述

1.3 玄武岩纤维布在土木工程加固应用研究现状

1.4 本文研究的目的意义与主要研究内容

2 玄武岩纤维布加固T型梁试验方案

2.1 引言

2.2 试验概述

2.3 应变片粘贴技术

2.4 量测内容及仪器布置

2.5 试验所用材料的特性和参数

2.6 本章小结

3 玄武岩纤维布加固T型梁受弯性能试验研究

3.1 引言

3.2 试验装置布置

3.3 加载方式

3.4 试验结果及分析

3.5 粘贴玄武岩纤维布对T型梁裂缝影响分析

3.6 本章小结

4 玄武岩纤维布加固T型梁受弯性能理论分析

4.1 引言

4.2 T型梁加固正截面承载力计算

4.3 试验梁延性分析

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 主要工作和结论

5.2 存在的问题及工作展望

致谢

参考文献