复合材料学报

作者：周甲佳, 温金鑫, 景川, 赵军,

关键词：CFRP筋, ECC梁, 抗弯性能, 极限承载力, 裂缝宽度,

为研究碳纤维增强树脂复合材料(Carbon fiber reinforced polymer，CFRP)筋/超高韧性纤维增强水泥基复合材料(Engineered cementitious composite，ECC)梁的抗弯性能，对3根CFRP筋/ECC梁、1根玻璃纤维增强树脂复合材料(Glass fiber reinforced polymer，GFRP)筋/梁和1根CFRP筋混凝土梁进行了四点弯曲试验，分析了配筋率、纤维增强树脂复合材料(Fiber reinforced polymer，FRP)筋类型和基体类型对梁抗弯性能的影响。试验结果表明：CFRP筋/ECC梁与GFRP筋/ECC梁和CFRP筋混凝土梁类似，均经历了弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段；配筋率对CFRP筋/ECC梁的受弯性能影响较大。随着配筋率的增加，CFRP筋/ECC梁的承载能力不断提高，延性性能逐渐减弱；ECC材料优异的应变硬化能力和受压延性，使得CFRP筋/ECC梁的极限承载能力和变形能力均优于CFRP筋混凝土梁；由于ECC材料多裂缝开裂能力，CFRP筋/ECC梁开裂后，纵筋表面应变分布比CFRP筋混凝土梁更均匀； 由于聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，PVA)纤维的桥联作用，CFRP筋/ECC梁破坏时，其表面出现了大量的细密裂缝，且能保持较好的完整性和自复位能力；正常使用阶段，CFRP筋/ECC梁的最大弯曲裂缝宽度均小于CFRP筋混凝土梁。最后，根据试验结果，建立了基于等效应力图的CFRP筋/ECC梁弯曲承载力简化计算模型，确定模型中的相关系数。由简化模型计算的极限承载力与试验结果具有较好的相关性。

来源：2023年第2期

《复合材料学报》期刊编辑部

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