玻纤增强复合材料、碳纤维增强复合材料和钢筋混合配筋混凝土梁的弯曲性能

摘要整理

纤维增强复合材料（FRP）因其耐腐蚀性能优异，在结构设计中的应用日益增加。然而，FRP筋的各向异性特征和线性弹性行为促使研究人员探索FRP与钢筋的混合配筋方案。现行规范和指南主要关注玻纤增强复合材料（GFRP）配筋结构构件的设计，对FRP-钢筋混合配筋以及不同类型FRP材料（如碳纤维增强复合材料CFRP）的应用存在设计空白。本研究对采用GFRP、CFRP及混合配筋（GFRP-钢筋和CFRP-钢筋组合）的混凝土梁进行了实验研究，并与理论模型进行了对比。共对10根足尺梁进行了单调加载试验。试验结果表明，现行规范对GFRP配筋梁的挠度预测偏大，对CFRP配筋梁的挠度预测偏小。针对ACI 440.11-22规范中有效惯性矩表达式，提出了折减系数用于预测CFRP配筋和混合配筋梁的挠度。CFRP配筋和混合配筋混凝土梁的实验数据与采用所提出方程计算的预测值吻合良好。

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