BFRP筋钢-混组合梁高温后力学性能试验

设计了常温(25℃)、200℃、400℃和600℃四个工况,通过模型试验方法探究了玄武岩纤维增强树脂复合材料(Basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋钢-混组合梁高温后的破坏形态和力学性能。通过分析试验梁裂缝开展、挠度变形、温度场和破坏过程规律,研究BFRP筋和普通钢筋钢-混组合梁的破坏模式和承载能力。结果表明:经历400℃高温后,BFRP筋劣化导致力学性能大幅降低;筋体膨胀导致混凝土板开裂,其裂缝开展与普通钢筋钢-混组合梁显著不同,主裂缝沿横向筋材规律开展,且裂缝较宽。温度低于400℃时,由于混凝土的包裹,BFRP筋未达到劣化温度,两种钢-混组合梁承载能力和外观差别较小;600℃后,BFRP筋劣化,削弱了混凝土板刚度和强度,导致BFRP筋钢-混组合梁承载能力比普通钢筋钢-混组合梁降低更多;BFRP筋钢-混组合梁因整体刚度较小,加载后变形更大。高温后两种钢-混组合梁破坏模式相似,均为剪切破坏,有明显弹性、弹塑性和破坏阶段;600℃时,两种钢-混组合梁延性大幅降低,塑性变形减少,破坏较为突然。研究成果可为BFRP筋在钢-混组合梁中的应用提供参考。