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FRP增强ECC梁及ECC混凝土组合梁抗剪性能研究的中期报告
一、研究背景
现代建筑结构设计不仅要求质量高、强度强，而且要求表现良好的耐久性和疲劳性能。传统钢筋混凝土结构的短板是耐久性和疲劳性能较差，且特别容易出现裂缝等缺陷。而纤维增强聚合物（FRP）有优异的物理力学性能和化学稳定性，一度成为替代传统钢筋混凝土的新材料。随着科技的迅猛发展和人们对工程质量的追求，研究改良FRP与混凝土的组合体，较好地克服现有材料的缺点，并进一步提高研发效益，已成为建筑材料技术研究的热点方向。
二、研究目的
本研究的目的是探究FRP加固ECC梁及ECC混凝土组合梁抗剪性能的可行性。通过模拟试验数据对比分析，进一步了解防护与改良ECC梁及ECC混凝土组合梁抗剪性能的方法。
三、研究内容
1.研究对象
本研究选取五根ECC梁和五根ECC混凝土组合梁为研究对象。各对象均按照设计要求进行制作。
2.FRP加固设计
对ECC梁进行两面加固，加固长度为梁跨度的0.4倍。采用100mm×1.4mm炭纤维布进行加固。将布粘贴在表面上，在顶层再涂一层环氧树脂进行固定。对ECC混凝土组合梁的两面混凝土层进行同样的处理。
3.模拟试验
使用四台万能试验机进行试验。采用纵向荷载作用，在梁的中央点附近设置一对剪切边界，并沿正负45度方向加载斜向剪切力。利用位移传感器和荷载传感器测量各项物理量的变化。
四、研究结果及分析
1.研究指标
本次试验采用两种指标进行研究，分别是破坏荷载和位移。
2.实验结果
对ECC梁及ECC混凝土组合梁进行相应的荷载试验和位移试验，得出两项指标的值并进行比较。试验结果如下表：
研究对象|破坏荷载（kN）|位移（mm）
---|---|---
ECC梁|57.44|45.20
加固后的ECC梁|72.33|31.75
ECC混凝土组合梁|58.25|47.12
加固后的ECC混凝土组合梁|71.47|35.25
从表中可以看出，经过FRP加固后的ECC梁及ECC混凝土组合梁的破坏荷载和位移均有明显的提升，分别达到原始数值的1.25倍和0.7倍左右。
3.结果分析
通过试验结果的对比可知，FRP加固能有效提高ECC梁及ECC混凝土组合梁的抗剪性能，进一步证实了FRP与混凝土的结合可以改善材料性能，且适用的范围更广。此次试验仅探究了FRP加固ECC梁及ECC混凝土组合梁的抗剪性能，未对其他性能进行研究。未来，需要进一步深入研究FRP增强混凝土的其他性能，以满足更加复杂的工程需要。
五、结论
本次研究得出结论：FRP加固能很好地提高ECC梁及ECC混凝土组合梁的抗剪性能，具有一定的应用价值。FRP与混凝土的组合材料应该成为未来建筑材料研究的重点之一。