基于数据库的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度计算方法

玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验主要研究弯折半径与直径之比对弯拉强度的影响,直线段抗拉强度对弯拉强度的影响研究较少。本文基于ACI 440.3R-12中B.5试验方法,开展3组(9个弯拉试件)不同直线段抗拉强度的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验研究。3组试件直线段抗拉强度分别为530(A组)、850(B组)和1100 MPa(C组),弯折半径与箍筋直径之比均为3。试验结果表明:所有试件均发生玻璃纤维增强复合材料箍筋弯折段被拉断的破坏模式;A、B、C组试件弯拉强度分别为325、445和530 MPa。本文系统收集了国内外已有93个弯拉试件,并结合本文9个弯拉试件建立了玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验数据库。基于数据库统计分析,提出了保证率不小于95%的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度计算方法。

玻璃纤维筋抗浮锚杆在某工程中的抗拔试验研究与应用

抗浮锚杆是建筑工程地下结构抗浮措施的一种,在地下工程中广泛应用,常用杆体材料为钢筋,但玻璃纤维筋(GFRP)抗浮锚杆的研究与应用较少。通过在某工程的应用,并对玻璃纤维筋与传统材料抗浮锚杆进行抗拔对比试验,采用极限抗拔试验验证了玻璃纤维筋作为抗浮锚杆的可行性,为玻璃纤维筋(GFRP)在地下工程应用提供设计、施工依据。

基于盾构掘进影响的基坑支护玻璃纤维筋锚杆应用研究

结合工程实例,分析与盾构隧道连接的基坑在采用锚杆支护的情况下,当盾构掘进通过支护锚杆范围时锚杆与盾构的作用关系,研究锚杆材料、配置参数对盾构的影响因素及影响效果,指出采用玻璃纤维筋作为基坑支护锚杆时对盾构掘进的有益效果,并提供一种基于对盾构影响作用下的玻璃纤维筋锚杆优化的选配设计方法,同时给出实用的计算公式。

玻璃纤维筋锚杆的力学性能试验研究

对玻璃纤维筋锚杆的力学性能进行了试验研究。通过室内拉伸试验、现场拉拔试验、应力监测的过程和结果分析,得到了玻璃纤维筋的基本力学性能指标,并根据锚杆破坏形式分析了玻璃纤维筋在工程应用中的薄弱环节并提出了改进建议。其研究结果为玻璃纤维筋锚杆的设计和应用提供了一定的参考依据。

玻璃纤维增强复合材料(GFRP)在建筑结构中的应用综述

随着社会文明的发展以及科技的日新月异,当今建筑结构对材料的要求不仅仅是基于功能和安全性,同时也要求建筑材料具有轻质高强的特性,以实现建筑构造的可持续性、低碳性及环保性。另外,建筑业也积极追求创新性和美学性,所以材料要能够满足设计师对形态、色彩和纹理的要求。玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)作为一种具有高强度、轻质、耐腐蚀和抗疲劳等特点的轻质高强材料,不仅具有高强度、轻量化的特点,同时具备良好的耐腐蚀性、绝缘性、隔热性、吸音性、可塑性、耐候性等性质。在建筑结构中,使用GFRP制造成各种材料和构件,可显著改进性能和降低成本。本文旨在结合GFRP的特点和应用情况,综合分析GFRP在建筑结构中的应用现状及前景,旨在为建筑结构材料的发展提供新的研究思路。

GFRP筋混杂纤维混凝土隧道管片力学性能研究

为研究GFRP筋混杂纤维混凝土隧道管片的力学性能,进行了三个不同GFRP筋配筋率的钢-聚丙烯纤维混凝土管片静力受弯试验,获得了试件的破坏形态、承载力及裂缝扩展模式。考虑GFRP筋与混杂纤维混凝土的界面黏结,采用ABAQUS建立了GFRP筋混杂纤维混凝土管片的有限元模型,分析了不同混杂纤维掺量和配筋率对管片受弯承载力的影响。研究结果表明:GFRP筋混杂纤维混凝土管片的破坏主要是由跨中主裂缝贯穿和GFRP筋材断裂导致;在纤维体积掺量不变的情况下,提高纵向受拉GFRP筋的配筋率,可以有效提高管片的受弯承载力;在数值计算中,考虑GFRP筋与混杂纤维混凝土的界面黏结滑移的有限元模型能更准确地模拟试件的开裂荷载、极限荷载和弯曲刚度;在承载力不变的情况下,增加混杂纤维的体积分数能有效减少管片的配筋率,并且提高管片的抗变形能力;通过回归分析,提出了纤维掺量与配筋率关系的计算式,理论计算结果与数值结果符合较好。

玻璃纤维增强复合材料筋与超高性能混凝土之间粘结-滑移本构模型

为研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋与超高性能混凝土(UHPC)之间的粘结性能,故基于相关文献中153个拉拔试验和42个梁式试验的数据,系统分析了FRP筋直径、相对粘结长度、相对保护层厚度、超高性能混凝土抗压强度、FRP筋表面形态和试验方法对玻璃纤维增强复合材料筋粘结强度的影响规律,通过回归分析和区间预测提出了超高性能混凝土中玻璃纤维增强复合材料筋与粘结强度和锚固长度的计算公式。对比分析了已有FRP筋与普通混凝土之间的粘结-滑移本构模型,基于CMR模型提出了绕肋玻璃纤维增强复合材料筋与超高性能混凝土之间粘结-滑移本构模型的计算公式。上述公式计算结果与试验结果均吻合良好,并可为工程设计及后续研究提供依据。

钢纤维-GFRP箍筋混凝土梁受剪抗裂性能试验研究

为解决纤维增强聚合物(FRP)配筋混凝土梁的受剪抗裂性能不足和挠度过大等问题,在混凝土中掺入具有优良阻裂特性的钢纤维是一种有效途径。通过8根钢纤维—玻璃纤维增强聚合物(GFRP)箍筋混凝土梁的受剪试验,研究了钢纤维体积率(0.5%、1.0%、1.5%)和剪跨比(1.5、2.0、3.0)对试验梁斜截面抗裂性能的影响。结果表明:钢纤维能够有效抑制GFRP箍筋混凝土梁内部微裂缝的扩展,提高其整体刚度和抗裂性能。当剪跨比为2.0时,钢纤维体积率为1.5%试验梁的开裂剪力相对于未掺纤维对比梁增加了38.4%。随着剪跨比增加,试验梁受剪抗裂性能逐渐降低。基于试验数据和已有研究结果,提出了钢纤维-GFRP箍筋混凝土梁开裂剪力的建议计算方法,该方法的计算值与试验值吻合良好。

玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋混凝土梁斜截面受力性能

为了解决在恶劣环境下海港等工程钢筋锈蚀所引起的混凝土结构耐久性问题,研究了将玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋替代钢筋应用在混凝土结构中的技术,并以钢筋为对比,进行了16 mm的玻璃纤维增强塑料筋混凝土简支梁的三点抗弯、抗剪力学性能研究.结果表明:在裂缝开展之前,玻璃纤维增强塑料筋混凝土梁的变形略大于钢筋混凝土梁;裂缝开展后,玻璃纤维增强塑料筋混凝土梁的变形增长较快,呈现脆性破坏的特征.玻璃纤维增强塑料筋混凝土梁的开裂荷载只有钢筋混凝土梁的72%左右,剪压破坏荷载为钢筋混凝土梁的77%左右.

玻璃纤维钢连续墙接头在盾构始发与接收施工技术应用

在承压水层地质条件下,盾构机始发时围护结构连续墙采取传统锁口管接头的形式,会导致基坑出现较大的安全风险。因此采取更为高效安全的连续墙接头形式代替传统接头管已成为地下盾构施工的难题,本文依托福州市滨海快线闽都站项目,采用玻璃纤维工字钢接头来代替传统的锁口管接头,为盾构套筒始发与接收施工创造了有利条件,实现了机械化施工的高效性和安全性。

玻璃纤维(GFRP)筋替代钢筋在基坑支护桩中的应用

玻璃纤维筋(GFRP)具有抗拉强度高、重量轻、耐腐蚀等良好特性,工程实践中常用于替代结构中的钢筋。以南京某基坑工程为例,探讨了GFRP筋替代钢筋用于基坑支护结构时存在的设计与施工问题,介绍了GFRP筋的基本特性、GFRP筋与支护桩冠梁的连接、GFRP筋自身的连接与搭接、GFRP筋笼制作方法以及浇筑混凝土时GFRP筋笼上浮的处理措施。GFRP筋在实际工程中应用表明:基坑土方开挖施工过程中,支护结构变形及周边地面沉降值均控制在允许范围内,基坑安全可靠。

玻璃纤维筋(GFRP)在我国地下工程应用的研究进展

玻璃纤维筋具有轻质、髙强、抗疲劳、耐腐蚀性、可设计、易加工等多种优点,可合理代替钢筋;近几十年玻璃纤维筋广泛应用于我国地下工程领域,并取得了丰富的成果。文章从材料、锚杆、地下连续墙及桩基础等方面阐述了我国GFRP筋的研究和应用,并对其应用前景提出几点看法。

玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋在混凝土梁中的抗弯性能研究

论文从以玻璃纤维增强塑料筋替代钢筋应用在海港工程等恶劣环境混凝土结构中,以解决钢筋锈蚀所引起的混凝土结构耐久性问题的思路着手。在对玻璃纤维筋材料基本物理力学性能研究的基础上,以钢筋为对比,进行了10mm的玻璃纤维筋混凝土构件的三点抗弯试验。结果表明:GFRP筋在抗拉性能方面远高于钢筋,但抗剪及抗压性能比钢筋差;GFRP筋混凝土梁的抗弯曲破坏能力高于钢筋混凝土梁,但同样荷载下,GFRP筋梁的挠度大于钢筋混凝土梁的挠度;最终破坏时钢筋混凝土梁只有纵向裂缝,而GFRP筋除了有纵向裂缝外,还有横向裂缝。

玻璃纤维(GFRP)筋在深基坑支护中的应用与计算

介绍杭州站新增高架候车室工程局部深基坑支护采用玻璃纤维(GFRP)筋替换钢筋的工程实践。经计算,GFRP筋的正截面偏心受压承载力、斜截面受剪承载力均满足使用要求。此外,还介绍了GFRP筋的构造要求、施工要点等。

玻璃纤维筋模板拉杆在荆州市盐卡泵站新建工程中的应用

传统混凝土工程模板安装采用钢筋拉杆作为固定模板的施工方法,存在外露拉杆切除困难、端头处理繁琐、影响混凝土外观表面质量等缺点。为克服钢筋拉杆的缺点和不足,文章利用玻璃纤维筋抗拉强度高的特点替代钢筋作为承受模板侧压力的拉杆,通过优化拉杆横纵间隔布置,在满足拉杆变形和螺栓抗滑要求的前提下减少拉杆的数量,达到了节省材料、降低成本、外观美观的目的。

玻璃纤维筋应用于地下连续墙中的质量控制要点

结合地下连续墙工程实例,介绍了地下连续墙施工中玻璃纤维筋替代普通钢筋的技术控制要点,总结了施工过程中的质量控制措施和注意事项,并结合现场施工经验,对玻璃纤维筋与普通钢筋的连接接头提出了改进思路,以便后续工程参考。

玻璃纤维筋在抽水蓄能电站大坝面板中的应用

水利水电工程大坝面板结构主要采用钢筋混凝土材料,为加快抽水蓄能电站大坝面板混凝土的施工进度和降低施工成本,基于玻璃纤维筋质量轻、抗拉强度高、材料结合力强和耐腐蚀性强等特性,研究在其大坝面板中混合采用“玻璃纤维筋+钢筋”的施工应用。经过下水库面板混凝土采用玻璃纤维筋的试验以及上水库面板大规模混合使用“玻璃纤维筋+钢筋”,通过和传统钢筋混凝土面板对比,发现混合使用“玻璃纤维筋+钢筋”方案能够加快施工进度和降低施工成本。

盾构刀具切削玻璃纤维筋的仿真研究

利用ABAQUS有限元分析软件围绕刀具切削玻璃纤维筋展开仿真模拟,分析切削速度、切削深度、切削角度和刀具弧度对刀具切削力的影响。研究表明:刀具切削力和波动性随着切削深度的增加而增加,建议采用截齿切削玻璃纤维筋深度不超过4 mm;刀具切削力随着切削速度的增加变化不明显;当切削角度小于70°时,切削力的波动程度(标准差)显著变大,建议切削角度不要小于70°;考虑刀具使用寿命,刀尖弧度建议不要低于2 mm。

行星摇臂式顶管机切削玻璃纤维筋砂浆试验研究

目前盾构隧道联络通道主要采用冷冻法对土体降温再进行开挖施工,但在复杂工况环境下仍存在极大施工风险。通过采用专门研制的行星摇臂式顶管机对不同强度等级的玻璃纤维筋砂浆试块进行全断面切削试验,对行星摇臂式顶管机切削玻璃纤维筋、砂浆和道具磨损情况进行研究。试验表明,行星摇臂式顶管机切削效率理想,试验结果可以促进今后顶管法直接开挖联络通道的理论发展和技术进步,以及指导实际切削钢筋混凝土管片的施工,为今后类似的工程提供相应的参考。

GFRP筋再生混凝土梁受弯承载力研究

为研究GFRP筋再生混凝土梁(GFRP-RAC)的受弯承载力,完成了5根配GFRP筋、1根配BFRP筋和1根配钢筋的再生混凝土梁抗弯试验,分析了不同再生骨料取代率、纵筋类型以及纵筋配筋率等因素对各试验梁开裂荷载和极限承载力的影响。结果表明:再生骨料取代率对开裂荷载的影响较大,而纵筋类型及纵筋配筋率对其影响不明显;当再生骨料取代率由0增加至50%和100%时,试验梁开裂荷载分别减小了7.9%和17.3%;极限承载力受再生骨料取代率影响较小而受纵筋配筋率影响较大,当GFRP-RAC梁纵筋配筋率由0.38%提高至0.6%和1.17%时,极限荷载分别提升了17.9%和52.5%。另外,结合国内外规范对GFRP-RAC梁的受弯承载力进行对比分析,并基于试验数据和相关试验结果的回归分析,得到开裂荷载修正系数αcr,开裂荷载修正后的计算值与试验值吻合较好。