螺旋肋GFRP筋与UHPC黏结强度试验及计算方法

来源：中国血液净化杂志2023年第9期北京时间：

作者：潘仁胜, 邹嘉瑶, 廖鹏, 李传习

单位：1. 长沙理工大学 桥梁工程安全控制教育部重点实验室, 湖南 长沙 410114;2. 长沙理工大学 土木工程学院, 湖南 长沙 410114"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51808055); Natural Science Foundation of Hunan Province of China (2022JJ40488); Open Fund of Hunan Provincial Key Laboratory of Wind Engineering and Bridge Engineering of Hunan University (2022ZDK002); Hunan Provincial Postgraduate Research Innovation Grant Project (CX20220890)

摘要：为研究螺旋肋GFRP筋与UHPC黏结强度,以钢纤维掺量、保护层厚度、锚固长度及GFRP筋直径为试验参数,对60个螺旋肋GFRP筋与UHPC试件展开拉拔试验,获得了各参数对GFRP筋与UHPC黏结强度的影响规律。结果表明:GFRP筋UHPC试件的拔出破坏主要呈现直接拔出和劈裂拔出2种模式,直接拔出破坏主要出现于钢纤维掺量 ≥ 2%且保护层厚度较大的试件中;在不同参数情况下,直径18 mm及22 mm GFRP筋与UHPC黏结强度为19.6~53.7 MPa,同时黏结强度整体上随钢纤维掺量及保护层厚度的增加而增大,随锚固长度的增加而减小;当UHPC钢纤维掺量从0%增加至2%时,GFRP筋与UHPC黏结强度提高幅度达71.4%~74.1%,但钢纤维掺量由2%增加至3%时,出现黏结强度增长减缓甚至不增长现象;保护层厚度对黏结强度的增强作用存在"上限效应",即当其小于临界保护层厚度时,黏结强度随保护层厚度增加而增长,但当其大于该临界值,增强作用显著减弱;直径18 mm、锚固长度1倍直径的GFRP筋在UHPC中的临界保护层厚度约为3倍直径。基于弹塑性力学中的厚壁圆筒理论,建立了GFRP筋与UHPC黏结强度理论计算公式,并用试验结果验证了所提公式的适用性。

关键词：桥梁工程,黏结强度,拉拔试验,螺旋肋GFRP筋,超高性能混凝土(UHPC)

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目(51808055)；湖南省自然科学基金青年项目(2022JJ40488)；湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室开放基金项目(2022ZDK002)；湖南省研究生科研创新项目(CX20220890)