纤维缠绕对钢筋混凝土填充拉挤GFRP复合材料混合梁弯曲性能的影响

摘要整理

拉挤纤维增强复合材料(FRP)在土木工程中作为高性能结构构件或加固材料的应用日益增加。拉挤成型工艺具有明显优势，但纤维沿拉挤方向呈0°取向存在结构性能不足。本研究通过采用不同纤维类型进行90°缠绕，以提升拉挤型材的结构性能。本文针对钢筋混凝土(RC)填充拉挤玻纤增强复合材料(GFRP)型材混合梁进行了实验研究，重点考察FRP复合材料缠绕对其弯曲性能的影响，并进行了损伤分析。混合梁试件采用全缠绕和部分缠绕两种方式，分别使用玻纤增强复合材料(GFRP)和碳纤维增强复合材料(CFRP)进行加固，纤维取向为0°~90°。试件在三点和四点弯曲加载下进行了测试。基于实验所得的荷载-位移曲线，对初始刚度、延性和能量耗散能力进行了对比分析。实验结果表明：采用拉挤型材制造的混合梁在玻纤缠绕后最大承载能力提高24%，碳纤缠绕后提高64.4%，这种性能提升与损伤模式的改变密切相关。研究提供了详细的损伤分析，同时观察到初始刚度和延性比等结构性能指标也有显著提升。

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