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玻璃纤维布GFRP筋混凝土板试件B3、B4疲劳试验结果及分析

发布时间:2022-05-12  阅读:654次
玻璃纤维布GFRP筋混凝土板试件B3、B4疲劳试验结果及分析:
玻璃纤维布疲劳试件B3的疲劳荷载上限为18kN,疲劳荷载下限为9kN,应力比R=0.5,0静载加载至9kN时,试件东侧距离跨中截面10cm处和西侧距离跨中截面14.5cm处分别出现一条南北贯通细微裂缝①和②,加载至12kN时与裂缝①对称的位置上出现第三条贯通裂缝③,继续加载至18kN,与裂缝②对称的位置上出现第四条贯通裂缝④,此时最大裂缝宽度为0.26mm,受压区混凝土应变为418. 5X10-°ε,筋应变为44. 0MPa。之后,开始施加循环荷载,当循环次数达到约4320次时,板底受拉区混凝土三个应变片相继破坏,退出工作;大概6000次时,靠近板北侧的GFRP筋应变片失效。1万次循环荷载过程中并未出现新的裂缝,循环结束后进行1万次静载试验,当荷载增至9kN时,玻璃纤维布板试件跨中截面出现第五条细裂缝⑤。在随后的循环荷载和相应的静载试验过程中,未出现新裂缝。当循环次数达到32万次左右时,裂缝宽度明显增大并向板顶扩展,导致板试件南侧受压区混凝土应变片破坏。最终,当疲劳循环进行到约34.12万次时,听到一声脆响,纵向受力筋在跨中位置断裂,试件被破坏,停止试验。试件破坏形态如图11-27和图11-28所示,裂缝示意如图11-29 所示。
玻璃纤维布试件B4的应力水平为0.3,疲劳上限为19. 8kN,疲劳下限为9.9kN,应力比R=0.5。初次静载试验,玻璃纤维布试件B4从0加载至疲劳上限19.8kN的过程中,共出现了7条裂缝。其中当荷载加至10kN 时,裂缝①出现在跨中,其宽度为0.12mm。荷载加至12kN,距离跨中15cm左右两侧同时出现裂缝②和③,裂缝②和③宽度分别为0.08mm、0. 12mm。持续加载至15kN,跨中右侧5cm处出现裂缝④,宽度为0.05mm。裂缝⑤和⑥出现在跨中左右两侧25cm处,较细微。裂缝⑦在跨中左侧5cm处,宽度为0.05mm。当荷载为19.8kN时,裂缝宽度变化较明显的是跨中的裂缝①,宽度增加到0.24mm。其中多条裂缝由板底部贯通至板的背侧。当疲劳循环至3000多次时,在靠近左右支座15cm处各出现裂缝⑧和⑨,在1万次静载试验量时其宽度为0. 06mm、0. 04mm。试件B4正面的裂缝分布如图11-30所示。
根据观察,疲劳循环至20万次之前,玻璃纤维布主要裂缝宽度均无太大变化。在20万次静载试验时,量得裂缝①的宽度为0. 26mm,其余裂缝的宽度均在0.2mm以下。但在疲劳循环20万次与30万次之间,裂缝①变宽明显,宽度达到0.4mm,有在此裂缝破坏的征兆。此时,多数裂缝均超过中和轴,大部分疲劳荷载由纵向GFRP筋承担。疲劳循环34万次以后,裂缝①的宽度迅速变大,在跨中能听见清脆的玻璃纤维断裂的声音。最后玻璃纤维布试件B4发生脆性破坏,由裂缝①处断为两截,疲劳循环次数为35.6万次。试件B4的破坏形态如图11-31所示。

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