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钢筋锈蚀引起的混凝土结构的性能劣化将会影响到结构全寿命周期内的安全、适用、经济和耐久等要求。纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)因其具有良好的耐腐蚀和较高的抗拉强度可以作为一种潜在的钢筋替代品应用到混凝土构件中。但由于FRP筋的弹性模量普遍较小以及拉伸应力-应变近似线弹性的特性,单独将FRP筋运用到结构中去会引起结构的脆性破坏;所以各国学者致力于将FRP筋替代混凝土结构中的部分受力筋,探索其与普通钢筋混合配筋的可行性。本文在国家自然科学基金“基于耐久性的FRP筋与普通钢筋混合配筋混凝土构件设计及性能研究(51578267)”的资助下,针对混凝土内钢筋锈蚀,从提高混凝土结构耐久性出发,将FRP筋和钢筋合理地应用到混凝土柱中,在不影响(甚至提高)混凝土柱受压承载力的情况下,以期更好地充分发挥两者的优良性能。论文主要工作如下:1.FRP筋压缩性能试验研究与对比分析。分别采用规范法、套筒法和混凝土包裹FRP筋法对不同直径的三种FRP筋(BFRP、CFRP和GFRP筋)的压缩性能进行试验测试,分析了不同长径比对FRP筋压缩性能的影响,对比了不同测试方法之间的差异。试验结果表明:FRP筋的实测抗压强度远低于拉伸强度,直径为12mm的BFRP、CFRP筋和GFRP筋抗压强度仅分别为对应筋材极限拉伸强度的10%、22%和54%;FRP筋的压缩应力-应变曲线与拉伸应力应变曲线相似,呈现出线性关系;随着长径比的增加,三种FRP筋的抗压承载力呈现下降趋势。我国规范中采用直接测试FRP筋抗压强度的方法比较保守,设置套筒可以增加端部约束,测试出的结果也更接近实际值。2.FRP筋与混凝土间的粘结性能试验研究及其在侵蚀环境下的退化分析。开展了不同种类FRP筋(BFRP、CFRP和GFRP筋)与混凝土之间粘结性能试验,发现FRP筋与混凝之间具有较好粘结性能:其中CFRP筋与混凝土粘结强度最高,BFRP筋和GFRP筋与混凝土间粘结强度接近。为了考虑外部环境对FRP与混凝土间粘结强度的影响,开展了碱、盐环境下FRP筋-混凝土拉拔构件的浸泡试验,对比了碱、盐环境下FRP筋与混凝土间粘结强度的退化;分析了侵蚀之后拉拔构件筋材表面的劣化情况;基于Fib Bulletin 40,对FRP筋与混凝土间的长期粘结强度进行了预测。3.FRP筋与普通钢筋混合配筋柱受力性能试验研究与理论分析。考虑了配筋率、FRP筋种类(BFRP、CFRP和GFRP筋)等参数对构件承载力的影响,共设计了10根双层配筋混凝土柱,通过偏心受压试验对比了钢筋混凝土柱、FRP筋混凝土柱和FRP筋与普通钢筋混合配筋混凝土柱之间承载能力的差异。试验结果表明:与钢筋混凝土柱相比,FRP筋与普通钢筋混合配筋形式可以有效的增加构件的极限承载力,承载力值提高15.2%~35.8%;增大配筋率可以有效提高构件的极限承载力、减小构件的侧向变形;这三种类型的混凝土构件中,FRP筋混凝土构件的开裂荷载最小,承载能力最小,侧向变形最大,其侧向变形为钢筋混凝土柱的4~7倍;基于FRP筋与普通钢筋混合配筋柱的理论破坏模式,建立了混合配筋柱不同破坏模式下的承载力理论计算方法,计算结果与试验值对比误差在7%以内,此方法具有较高的精度,可为工程设计提供参考。