【摘 要】
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传统水工建筑模板工程使用的钢筋对拉螺杆存在施工工序繁琐、外露螺杆切除困难、拆模后混凝土表观质量差、钢筋螺杆端头易锈蚀等问题。本文采用玻璃纤维筋GFRP（Glass Fiber Reinforced Polymer）替换模板工程中的钢筋对拉螺杆,利用GFRP筋高抗拉强度、施工便利、物理化学性能稳定解决上述问题。本文的研究成果从以下几个方面展开:（1）以GFRP筋抗拉、抗剪基本力学性能试验为基础,运用
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传统水工建筑模板工程使用的钢筋对拉螺杆存在施工工序繁琐、外露螺杆切除困难、拆模后混凝土表观质量差、钢筋螺杆端头易锈蚀等问题。本文采用玻璃纤维筋GFRP（Glass Fiber Reinforced Polymer）替换模板工程中的钢筋对拉螺杆,利用GFRP筋高抗拉强度、施工便利、物理化学性能稳定解决上述问题。本文的研究成果从以下几个方面展开:（1）以GFRP筋抗拉、抗剪基本力学性能试验为基础,运用ABAQUS有限元软件对GFRP筋应用于模板工程数值模拟分析为手段,研究GFRP筋作为模板工程对拉螺杆应用的可行性。试验表明:Ф16GFRP筋平均拉伸强度为1014MPa,剪切强度为158MPa。有限元计算结果表明当模板拉结筋横纵间隔为1700mm×800mm时模板底部拉结筋应力达66.46MPa,模板顶部GFRP筋应力为15.66MPa,模板两侧最大位移5.971mm,故可将GFRP筋用于模板工程中。（2）GFRP拉结筋横纵间隔过大导致模板变形过大影响混凝土平整度,通过批量有限元试验对不同GFRP筋布置横纵间隔、拉结筋布置深度、混凝土密度进行数值模拟,对计算结果进行拟合得到最大位移经验公式。基于该经验公式对传统模板工程布筋方案进行优化,采取“上疏下密”分层布置方案。拉结筋顶层横纵间隔距离为900mm×900mm,第二层开始固定横向间隔,纵向间隔依次为700mm、600mm、500mm、450mm。（3）针对有限元数值模拟过程及拉结筋布置优化表进行现场试验,结果表明:荷载施加结束时底部拉结筋L1、L2应变最大为263.5με、289.4με,模板顶部拉结筋L3、L4分别为33με、36.3με,最大位移分别位于模板两侧中心点处为4.8mm和4.1mm;拉结筋L11处最大应变值为1656με,左侧最大位移UL10为5.4mm,右侧最大位移UR7为4.48mm。有限元数值模拟结果可信,GFRP对拉螺杆布筋优化表可行,满足混凝土验收规范要求。（4）为增强GFRP筋与混凝土粘接界面抗渗性能,基于GFRP筋-抗渗性能理论设计四种止水方案。试验结果表明GFRP筋-混凝土渗透系数为5.79E-6,缓释止水胶+特制止水片渗透系数3.13E-7,该止水方案能够有效降低渗透系数提高GFRP螺杆抗渗性能。
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