玻璃纤维增强塑料筋混杂纤维混凝土梁抗弯性能研究

肖良丽，陈宇标，刘 彦，杨 瞾，许成祥

(武汉科技大学城市建设学院，湖北 武汉，430065)

纤维增强塑料(fiber reinforced plastic，FRP)筋具有轻质高强、抗腐蚀、抗疲劳、可设计、易加工等多种优点,用其替代钢筋，可解决传统混凝土结构中的钢筋易腐蚀问题，从而提高结构的耐久性[1]。围绕FRP筋在实际工程中的应用，张志强等[2]通过试验推导了玻璃纤维增强塑料(glass fiber reinforced plastic，GFRP)筋混凝土梁的受弯承载力以及界限受压区高度的计算公式；Yang等[3]的研究结果表明，同普通混凝土梁相比，GFRP筋混凝土梁和炭纤维增强塑料(carbon fiber reinforced plastic，CFRP)筋混凝土梁的开裂荷载、极限承载力、抗剪承载力及延性、最大裂缝宽度等指标都有不同程度的优化；吴智明等[4]推导了GFRP筋混凝土梁开裂弯矩计算公式，并基于GFRP筋混凝土简支梁及连续梁试验研究验证了该公式的适用性。不过，FRP材料弹性模量小且应力-应变关系呈线性，易导致FRP筋混凝土结构在使用过程中出现裂缝过宽、变形过大、脆性破坏等缺陷[5]。针对此状况，张劲松等[6]在玄武岩纤维增强塑料(basalt fiber reinforced plastic，BFRP)筋混凝土梁中掺入短切玄武岩纤维，提高了开裂荷载，但对极限承载力影响不大，也未能有效改善梁的挠度；程晟钊等[7]在BFRP筋高强混凝土梁中掺入钢纤维，在一定程度上提升了梁的受弯承载力，不过同时也发现，钢纤维体积率的增大对梁的受弯承载力影响有限，该课题组[8-9]还推导出BFRP筋钢纤维高强混凝土梁受弯承载力及平衡配筋率的计算公式，结合安全配筋率的概念预测了梁的破坏模式，并提出了考虑钢纤维影响因素的梁的最大裂缝宽度计算方法；……