本文關(guān)鍵詞： 亞麻纖維增強復合塑料 加固 抗彎性能 剝離破壞　出處：《湖南大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)因其輕質(zhì)高強、便于施工、耐腐蝕等優(yōu)點而開始受到土木工程領(lǐng)域的日益關(guān)注,開始以各類形式應用于工程結(jié)構(gòu)當中。傳統(tǒng)的人造纖維并不能在綠色和可持續(xù)方面有很好的表現(xiàn)。為滿足環(huán)境需求,發(fā)展可再生材料,以自然纖維代替玻璃纖維等人造纖維作為復合材料的增強物用于工程,具有較好地前景。目前,自然纖維FRP的研究已經(jīng)越來越受到各國的關(guān)注。本文以亞麻纖維代替人造纖維用于FRP基材,并通過試驗深入研究了亞麻纖維增強復合塑料(FFRP,Flax Fiber Reinforced Polymer/Plastic)加固鋼筋混凝土梁的抗彎性能,主要研究的內(nèi)容如下:(1)本文對四種自然纖維(200g/m2半漂亞麻、300g/m2雨露亞麻、400g/m2雨露亞麻和黃麻)布和三種厚度(2層、4層和6層)FFRP試件進行了拉伸試驗研究,發(fā)現(xiàn)300g/m2雨露亞麻布試件沿經(jīng)向抗拉強度相對較高且伸長率適中,選擇其制作成的FFRP試件拉伸性能較為穩(wěn)定。通過試驗得到了FFRP的拉伸強度、極限拉伸應變、拉伸模量和應力-應變曲線。(2)根據(jù)FFRP材性試驗的結(jié)果和其他各材料的本構(gòu)關(guān)系,對FFRP加固鋼筋混凝土梁進行了抗彎性能分析,并推導出相應破壞模式下的承載力計算公式。(3)對6根FFRP加固鋼筋混凝土梁以及2根普通鋼筋混凝土對比梁進行了抗彎性能試驗研究,研究了不同配筋率、不同纖維層數(shù)和不同預裂程度下FFRP加固梁的受力特性,對加固梁的荷載-撓度關(guān)系、鋼筋的荷載-應變關(guān)系、增強材料的荷載-應變關(guān)系以及加固梁的延性進行了詳細的分析。試驗結(jié)果表明FFRP加固梁的荷載極限承載力與普通混凝土梁相比都有不同程度的提高,將加固梁極限承載力的試驗值與理論值進行了比較,結(jié)果吻合較好。(4)考慮到本文進行抗彎性能試驗的加固梁均未發(fā)生FFRP與混凝土間的界面剝離破壞,本文對3根粘貼了不同長度FFRP的加固梁進行試驗,以分析FFRP與混凝土界面的粘結(jié)性能,試驗發(fā)現(xiàn)FFRP粘貼長度最短的試驗梁發(fā)生了剝離破壞,為保證FFRP與混凝土梁能夠較好的協(xié)調(diào)工作并充分利用材料,建議將FFRP粘貼伸至梁支座處為宜。
[Abstract]:Fiber Reinforced Polymer (FRP) is easy to be constructed because of its light weight and high strength. Corrosion resistance and other advantages began to attract increasing attention in the field of civil engineering. The traditional man-made fiber is not good in green and sustainable aspects. In order to meet the environmental needs, renewable materials are developed. Using natural fibers instead of glass fibers as reinforcements of composite materials has a good prospect. The research of natural fiber FRP has been paid more and more attention in many countries. In this paper, flax fiber is used to replace man-made fiber for FRP substrate, and the flax fiber reinforced composite plastics is studied in this paper. The flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened by Flax Fiber Reinforced Polymer / plastic. The main contents of this study are as follows: (1) in this paper, three hundred g / m ~ 2 rain and dew flax were studied for four kinds of natural fibers (200g / m ~ 2). Tensile tests were carried out on 400 g / m ~ 2 raindrops and jute) cloth and three kinds of FFRP specimens with two or four layers and six layers of FFRP. It was found that the tensile strength of 300g / m2 rain / dew linseed fabric was relatively high along the meridional direction and the elongation was moderate. The tensile strength and ultimate tensile strain of FFRP were obtained through the test. Tensile modulus and stress-strain curve. (2) according to the results of FFRP test and the constitutive relation of other materials, the flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened by FFRP is analyzed. The calculation formula of bearing capacity under the corresponding failure mode is deduced. The flexural behavior of 6 reinforced concrete beams strengthened with FFRP and 2 normal reinforced concrete contrast beams are studied experimentally. The load-deflection relationship, load-strain relationship and load-strain relationship of FFRP strengthened beams were studied under different reinforcement ratios, fiber layers and pre-cracking degree. The load-strain relationship of reinforced materials and ductility of strengthened beams are analyzed in detail. The experimental results show that the ultimate load bearing capacity of FFRP strengthened beams is improved to some extent compared with ordinary concrete beams. The experimental value of ultimate bearing capacity of strengthened beam is compared with the theoretical value. The results are in good agreement with each other. (4) considering that none of the strengthened beams tested in this paper has the interface peeling failure between FFRP and concrete. In this paper, three strengthened beams with different length of FFRP are tested to analyze the bond behavior between FFRP and concrete interface. It is found that the test beam with the shortest FFRP length has been subjected to peeling failure. In order to ensure better coordination between FFRP and concrete beams and make full use of materials, it is suggested that FFRP should be pasted to the beam supports.
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU375.1

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本文編號：1486060