FRP約束素混凝土短柱軸壓性能的試驗(yàn)研究

FRP約束素混凝土短柱軸壓性能的試驗(yàn)研究隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新材料的出現(xiàn)和研發(fā)使得傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)得到了更加穩(wěn)固的保障。而其中，一種新型材料——玻璃纖維增強(qiáng)塑料(compositematerial)已經(jīng)逐漸成為人們研究和關(guān)注的熱點(diǎn)。這種材料在結(jié)構(gòu)體系中使用不僅可以提高其整體性能，還可以避免傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)的問題。在這種情況下，F(xiàn)RP約束素混凝土短柱軸壓強(qiáng)度的試驗(yàn)研究便成為了學(xué)術(shù)界的一個(gè)熱點(diǎn)話題。下面將從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)方法和結(jié)果分析等方面進(jìn)行論述這個(gè)問題。一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.試件制作為了研究FRP約束素混凝土短柱軸壓性能，需要先制作試件。常用的試件形式有圓形和方形，在本次試驗(yàn)中采用直徑為100mm、高度為200mm的圓形試件，按照國(guó)際規(guī)范進(jìn)行制作。混凝土配合比采用標(biāo)準(zhǔn)水硬比，水灰比為0.35，石子粒徑為20mm，水泥強(qiáng)度等級(jí)為C50。FRP約束素采用兩條FRP代替，具體參數(shù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求確定。2.試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)考慮到不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)可能會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響，在試驗(yàn)過程中，需要對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)：(1)不同約束素長(zhǎng)度：L=200mm、250mm、300mm、350mm，每組實(shí)驗(yàn)做三個(gè)。(2)不同F(xiàn)RP約束素層數(shù)：1層、2層、3層，每組實(shí)驗(yàn)做兩個(gè)。(3)FRP約束素粘結(jié)方式：粘結(jié)方式A(包裹法)、粘結(jié)方式B(倒角法)、無約束素約束，每個(gè)組實(shí)驗(yàn)做一個(gè)。(4)斷面積較大的試件：直徑為100mm的級(jí)別，每個(gè)組實(shí)驗(yàn)做兩個(gè)。二、試驗(yàn)方法1.試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)過程中需要用到的設(shè)備有：(1)試驗(yàn)機(jī)：能夠?qū)崿F(xiàn)沿軸向作用，獲得試件承載能力的試驗(yàn)機(jī)。(2)數(shù)碼顯示應(yīng)變計(jì)：用于量化試件內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變。(3)電流表：用于測(cè)量FRP約束素的電流。2.試驗(yàn)步驟(1)根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)，制作試件。(2)在試件外表面粘貼應(yīng)變計(jì)，檢測(cè)試件應(yīng)變變化。(3)將試件放置在試驗(yàn)機(jī)上，進(jìn)行軸向壓縮試驗(yàn)，同時(shí)記錄下承載能力及變形情況。(4)測(cè)量FRP約束素的電流，并計(jì)算出約束素的應(yīng)變大小。三、結(jié)果分析在試驗(yàn)過程中獲得的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行處理和分析。具體步驟如下：(1)求出每個(gè)試件的承載能力，得到每組實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(2)根據(jù)不同F(xiàn)RP約束素層數(shù)、長(zhǎng)度、粘結(jié)方式以及試件斷面積大小，分別對(duì)相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，并總結(jié)出規(guī)律。(3)針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，對(duì)應(yīng)的變形特征和破壞形態(tài)進(jìn)行分析。四、結(jié)論通過以上實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析，可以得出以下結(jié)論：(1)在一定范圍內(nèi)，F(xiàn)RP約束素的增加對(duì)試件的承載能力有著明顯的提升。(2)FRP約束素的長(zhǎng)度對(duì)試件承載能力影響較為明顯，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，承載能力越高。(3)FRP約束素粘接方式對(duì)試件承載能力的影響也是明顯的，方式A的效果要優(yōu)于方式B。(4)增加試件斷面積可顯著提高其承載能力和抗側(cè)壓能力。綜上所述，F(xiàn)RP約束素混凝土短柱軸壓性能的試驗(yàn)研究，可以從多個(gè)角度嘗試，而不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，也在這一研究過程中得到