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纤维增强塑料(FiberReinforcedPlastic,简称FRP)是一种新型复合纤维材料。国外对其研究始于20世纪70年代,由于其材料线膨胀系数与混凝土接近,并且具有轻质、高强、抗腐蚀、耐疲劳和施工方便、对原结构影响小等显著优点,随着价格的降低,它在建筑领域的应用越来越广泛。
在实际工程中,结构的耐久性问题直接影响着结构的承载能力和使用功能,并最终对工程的投资效益和工程造价造成重大影响。由于FRP材料初期主要用于军事产品,且价格昂贵,限制了其在工程中的研究和应用,随着制造技术水平的提高,其价格逐渐降低,鉴于其优良的力学性能,工程中开始逐渐研究与应用。然而,截至目前,关于FRP加固混凝土结构的力学性能研究较多,而关于FRP加固混凝土结构的耐久性研究资料还非常少,并且不够深入,由此限制了它在工程界的推广应用。
本文重点研究了芳纶纤维布的相关耐久性能,研究内容主要包括以下几个方面:1)常温下,三种不同应力水平的芳纶纤维布的应力松弛性能;2)芳纶纤维布加固混凝土梁承载力和破坏形态受温度的影响;3)芳纶纤维布加固混凝土正拉粘结强度受温度的影响;4)配套浸渍树脂粘贴钢标准块正拉粘结强度受温度的影响;5)芳纶纤维布加固混凝土剪切粘结强度受温度的影响。最后,通过对试验数据和现象的分析,对相关试验结果及发生的现象、破坏形态等的产生机理进行了分析研究。
试验结果及分析表明:不同应力水平的AFRP布应力松弛性能有所不同,但均随着时间的增长应力松弛由快变慢,并趋于稳定;AFRP布加固混凝土结构承载力受温度影响较大,且破坏形态发生了一定变化;AFRP布与混凝土结构正拉、剪切粘结强度受温度影响较大,且破坏形态发生了一定变化,并且试验中对钢标准块进行改进后,提高了其与混凝土试块的粘结效果;配套浸渍树脂粘贴钢标准块正拉粘结强度受温度影响显著。