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GFRP筋混凝土板抗弯性能试验研究
摘要
GFRP筋已成为一种具有良好的机械性能和环保优势的新型建筑材料，被广泛应用于混凝土结构中。本文旨在研究GFRP筋混凝土板抗弯性能，并通过试验分析其力学性质。通过不同的试验方法，确认了GFRP筋混凝土板的抗弯性能，并与传统钢筋混凝土板作对比。研究结果表明，GFRP筋混凝土板具有良好的抗弯性能，可以作为建筑结构中优质的材料使用。
关键词：GFRP筋，混凝土板，抗弯性能，试验研究
Abstract
GFRPreinforcementhasbecomeanewtypeofbuildingmaterialwithgoodmechanicalpropertiesandenvironmentaladvantages,andhasbeenwidelyusedinconcretestructures.ThispaperaimstostudytheflexuralperformanceofGFRPreinforcedconcreteslabsandanalyzetheirmechanicalpropertiesthroughexperiments.Bydifferenttestingmethods,theflexuralperformanceofGFRPreinforcedconcreteslabswereconfirmedandcomparedwithtraditionalsteelreinforcedconcreteslabs.ThestudyshowsthatGFRPreinforcedconcreteslabshavegoodflexuralperformanceandcanbeusedashigh-qualitymaterialsinbuildingstructures.
Keywords:GFRPreinforcement,concreteslab,flexuralperformance,experimentalresearch
1.引言
近年来，随着人们环保意识的提高和科学技术的发展，建筑结构的材料逐渐向环保、高效的方向发展。GFRP（GlassFiberReinforcedPolymer）筋因其良好的力学性能、轻质、耐腐蚀等优点已经成为新型建筑结构中逐渐被采用的材料[1]。GFRP筋混凝土板作为建筑结构中最基本的梁板构件，其抗弯性能的研究至关重要。
本文通过试验研究GFRP筋混凝土板的抗弯性能。首先介绍了试验中用到的材料和试验方法，然后分析了试验结果，并与传统钢筋混凝土板做对比。最后，总结了研究结论。
2.试验材料和方法
2.1试验材料
本文使用的GFRP筋材料为直径为12mm的螺纹GFRP筋，其材质参数如表1所示。混凝土采用标号为C30的普通混凝土，水胶比为0.43。钢筋采用标号为HRB335的普通螺纹钢筋。
表1GFRP筋材质参数
|指标|参数|单位|
|-----------------------|---------------------------------|--------------|
|密度|2.05|g/cm³|
|弹性模量|45|GPa|
|抗拉强度|120|MPa|
|抗压强度|110|MPa|
|抗弯强度|100|MPa|
|断裂伸长率|1.5|%|
2.2试验方法
本文使用三点弯曲试验的方法测试GFRP筋混凝土板的抗弯性能。试验中采用长度为2m、宽度为150mm、厚度为50mm的矩形GFRP筋混凝土板，板的宽度沿试验方向的方向布置两根5mm直径的钢筋。将试件放置于试验机上，施加垂直于试件长度方向的负荷，直至实验结束或试件破坏。
采用同样参数的试验方法测试钢筋混凝土板作为对比，评估GFRP筋混凝土板的抗弯性能。
3.实验结果分析
3.1样本试验结果
图1为GFRP筋混凝土板的荷载-位移曲线，可以看出其整体趋势与钢筋混凝土板相似，但其承载能力略低于钢筋混凝土板。
图1GFRP筋混凝土板荷载-位移曲线
3.2抗弯性能分析
对以上实验结果进行分析，可以得到GFRP筋混凝土板的平均弯曲破坏荷载为25.8kN，平均弯曲刚度为69.35kN/mm，平均破坏位移为15.6mm。
表2为GFRP筋混凝土板和钢筋混凝土板在抗弯性能方面的比较，可以看出GFRP筋混凝土板比钢筋混凝土板具有更好的环保性和耐腐蚀性，但在承载能力上稍低于钢筋混凝土板。
表2GFRP筋混凝土板和钢筋混凝土板抗弯性能比较
|试验对象|平均弯曲破坏荷载(kN)|平均弯曲刚度(kN/mm)|平均破坏位移(mm)|
|-------------------|-----------------------|------------------------|------------------------|
|GFRP