玻纤增强复合材料筋单向高掺量粉煤灰自密实混凝土板结构性能研究

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背景：钢筋锈蚀导致结构性能劣化、维护成本高、使用寿命缩短。采用纤维增强复合材料（FRP）筋和高掺量粉煤灰自密实混凝土（HVFA-SCC）构造的桥面结构可实现低能耗、可持续建造和高耐久性。然而，该桥面结构的力学性能仍需深入研究。目标：研究单向HVFA-SCC板采用玻纤增强复合材料（GFRP）筋加固时的结构性能，包括极限荷载、破坏模式、裂缝特性、挠度和应变。试验方法：对11块足尺HVFA-SCC板进行四点弯曲加载试验，试验变量包括筋直径、配筋率、剪跨比、增强材料类型和混凝土基体材料。结果对比：将试验结果与现有理论模型（裂缝荷载、极限承载力、最大裂缝宽度、最大裂缝间距和挠度预测模型）进行对比。主要结果：GFRP筋增强HVFA-SCC板表现出与GFRP筋增强普通混凝土（NC）板相似的结构性能。采用直径19 mm的GFRP筋时，HVFA-SCC板的最大裂缝宽度明显增加。结论：在桥面结构中采用HVFA-SCC替代普通混凝土并与GFRP筋组合是可行的。混凝土应力限值（0.45fc）是GFRP筋增强HVFA-SCC板使用极限状态（SLS）的主要控制因素。GFRP筋增强HVFA-SCC板的最大裂缝宽度可采用EHE-08和GB 50608-2010模型进行预测。

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