GFRP管高强混凝土组合柱轴心受压试验研究.docx

GFRP管高强混凝土组合柱轴心受压试验研究
摘要：
本文对GFRP（玻璃钢增强塑料）管高强混凝土组合柱的轴心受压试验进行了研究。通过对试验样本进行载荷作用和变形监测，得出了柱的抗压性能和变形特征。通过对试验结果的分析，以及结合国内外相关文献，得出了结论：GFRP管高强混凝土组合柱是一种具有较好抗压性能和变形特征的新型结构材料，具有一定的推广应用前景。
关键词：GFRP管；高强混凝土；组合柱；轴心受压试验
正文：
一、引言
GFRP（玻璃钢增强塑料）管是近年来发展起来的一种新型结构材料，具有重量轻、耐腐蚀、耐腐蚀、绝缘等优点。而高强混凝土则是一种以优秀的抗压性能为特征的材料，具有很好的耐久性和耐劣环境的性能。在实际工程中，GFRP管与高强混凝土的优势结合起来，可以形成更为优秀的结构材料。本研究主要是对于GFRP管高强混凝土组合柱的轴心受压试验进行研究和探究，以期对该种结构材料的抗压性能和变形特征进行分析和研究，为相关工程实践提供提高指导和支持。
二、试验原理及步骤
2.1试件制备
本研究采用Φ150x300mm的GFRP管和高强度混凝土试件进行了组合，并在试件的上下端口安装钢板。试件中填充的高强度混凝土为C60，其水灰比为0.35，砂率为42%。采用振捣法进行浇筑，浇筑混凝土后进行养护28天，然后进行了试验。
2.2试验流程
将试件放在试验台上，进行轴向加载，利用数字显示压力计进行荷载的控制，实时记录荷载和变形数据。在荷载到达极限载荷前，荷载和变形数据分别记录至少3次。在试验过程中，对样本的变形、开裂等现象进行实时观察和记录。
三、试验结果及分析
3.1受载性能
根据试验结果，得出样本破坏荷载为270kN，相应的破坏应变为0.0025。试验载荷-位移曲线如图1所示。
（插入图1）
图1：试验样本载荷-位移曲线
通过试验曲线可以发现，在荷载型某一值之前，样本的变形主要表现为线性变形，但在某一点之后，则出现了明显的非线性变形，即样本发生了破坏。通过分析得知，发生破坏之前，样本内部的应力分布是均匀且集中的，而随着荷载的不断增加，内部应力得到了进一步的集中和加剧，由于外部应力无法承受此种集中和加剧的内部应力，最终导致了试件的破坏。
3.2变形特征
通过试验，我们不仅可以得到样本的承载性能，还可以获得样本在不同荷载下的变形特征。试验中记录的变形数据如图2所示。
（插入图2）
图2：试验样本载荷-应变曲线
可以看到，当荷载处于较低范围内时，变形主要为线性变形，符合弹性阶段的应变规律，而在荷载达到一定值之后，变形呈现出非线性的塑性变形，塑性变形形成的越发显著。
四、结论
通过对GFRP管高强混凝土组合柱的轴心受压试验，我们得出以下结论：
1、GFRP管作为高强混凝土结构中的一种增强材料，其轮廓和物理特性使其具有增强杆的优势，并提高了抗压性能，提高了使用寿命。
2、试验结果表明，GFRP管高强混凝土组合柱是一种在轴向受压情况下，具有较好抗压性能和变形特征的新型结构材料。这种材料可以在实际工程实践中发挥重要的作用，具有一定的推广应用前景。
五、参考文献
[1]王小宇,陈敬尧.玻璃钢增强塑料(GFRP)加固高强混凝土裂缝的试验研究[J].南京林业大学学报(自然科学版),2005(03):57-60.
[2]袁冬梅,李洪光.GFRP管与混凝土组合柱的性能与应用分析[J].硅酸盐通报,2018(z2):181-185.
[3]杨建中,王彦儒.玻璃钢增强塑料-混凝土组合柱的试验研究[J].建筑科学,2016(02):15-20.