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    玻璃纖維布的劈裂破壞試驗分析

    2022-01-06    來源:    作者:玻璃纖維布  閱讀:次  【打印此頁】

    玻璃纖維布的劈裂破壞試驗分析:
    劈裂破壞是因為GFRP筋肋與混凝土形成機械咬合,拉拔力在混凝土中產生環向拉應力所致,是玻璃纖維布GFRP筋周圍混凝土縱向劈裂使GFRP筋被拔出的破壞形式,故其實質是周圍混凝土的劈拉破壞,而不是GFRP筋的搭接錨固破壞,其最大破壞荷載小于GFRP筋與混凝土黏結破壞極限荷載。
    玻璃纖維布發生劈裂破壞的無配箍試件,在對拉力較小時,玻璃纖維開始斷裂,間斷發出“啪啪”聲,加載筋首先開始滑移,而后不久,自由端也開始滑移,但滑移量都很小。隨荷載逐漸增大,斷裂聲變得密集且聲響增大,滑移量也不斷增大。直到荷載接近峰值時,混凝土表面仍未見肉眼可看到的裂縫。達到極限荷載,裂縫突然貫穿混凝土表面,同時發出劇烈的劈裂聲。FRP筋直徑16mm的混凝土試件甚至崩裂為散開的三塊或四塊,壓力表讀數急卸至0,表現為明顯的脆性破壞。玻璃纖維布發生劈裂破壞的配箍試件與無配箍試件有明顯的不同之處,即在最后劈裂時,無配箍試件伴隨一聲“嘭”的巨響,裂縫貫通劈裂,裂縫寬度較大,如圖5-20所示。配箍試件劈裂基本無聲響,試件表面細小裂縫從出現到延伸貫通歷經幾級加荷,達到峰值荷載時,壓力表顯示讀數迅速下降接近0力且無法再次加上,混凝土表面裂縫寬度較無配箍試件破壞時小很多,如圖5-21所示,表現出一定延性性質。此外,無論配箍還是無配箍劈裂破壞試件,玻璃纖維布GFRP筋表面均有明顯的磨損,筋與混凝土的咬合齒未完全被剪壞,孔壁GFRP筋肋輪廓形狀還比較清晰,如圖5-22所示,由此可說明破壞時GFRP筋并未沿縱向產生較大滑移。
    從表5-5可以看出,玻璃纖維布發生混凝土劈裂破壞的主要有以下幾種情況。對于筋直徑12mm的試件,搭接長度120mm、混凝土保護層厚度30mm和45mm的全部試件以及個別保護層厚度60mm的無配箍試件發生混凝土保護層劈裂破壞。此外,混凝土強度為C30,以及配箍試件中,箍筋間距大于60mm的大部分試件也發生劈裂破壞。搭接長度180mm的試件,其破壞形態大部分與搭接長度120mm的相一致,只是隨搭接長度的增大,個別玻璃纖維布承載能力超過GFRP筋的極限抗拉強度時筋被拉斷。對于直徑10mm的試件,搭接長度120mm和180mm的均無劈裂破壞現象。對于直徑16mm的試件,搭接長度120mm和180mm無配箍試件全部表現為劇烈劈裂破壞,而配有箍筋的試件大多也都發生劈裂破壞。這是因為黏結長度大、直徑大的試件,相同黏結強度條件下承擔的破壞荷載更大,玻璃纖維布GFRP筋對周圍混凝土產生的環向拉應力也就更大,當環向拉應力大于混凝土的抗拉強度時,就會出現在混凝土薄弱部位劈裂破壞;保護層小的試件,混凝土對GFRP筋的握裹力較小,導致GFRP筋達到抗拉強度之前混凝土開裂破壞。由此可以看出,GFRP筋直徑較大、保護層厚度較小或混凝土強度較低的玻璃纖維布大多發生劈裂破壞。

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