大断裂应变纤维增强复合材料约束混凝土圆柱的实验研究

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大断裂应变（LRS）纤维增强复合材料（FRP）通常由聚萘二甲酸乙二酯（PEN）和聚对苯二甲酸乙二酯（PET）纤维组成，其极限断裂应变通常超过5%。由于LRS纤维具有较大的断裂应变和足够的弹性模量，特别适用于混凝土柱的约束。目前关于LRS FRP约束混凝土的研究有限，尤其是在高强度和超高强度混凝土领域的研究更为缺乏，其在不同变量条件下的性能仍不明确。为深化认识，本研究系统调查了纤维类型、纤维厚度和混凝土强度对FRP约束混凝土性能的影响。研究对66个圆形FRP约束圆柱体进行了中心轴向加载试验。主要研究参数包括纤维类型（PEN、PET、碳纤维、玻纤和芳纶）、混凝土强度（普通强度、高强度和超高强度）以及纤维厚度。结果表明，无论纤维类型如何，当混凝土得到充分约束时，应力-应变响应呈双线性；当约束不足时，应力-应变响应呈三线性。LRS FRP约束试件的三线性响应更为显著，因为LRS FRP套筒的约束刚度低于等效约束比的传统FRP约束试件。增加约束箍筋刚度（即增加FRP层数）可降低初始混凝土开裂后的强度衰减幅度。随着未约束混凝土强度的增加，防止初始开裂后强度衰减所需的最小约束刚度比也随之增加。

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