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混杂FRP-混凝土T形组合梁受弯性能试验研究
混纺FRP-混凝土T形组合梁受弯性能试验研究
摘要：本文针对混纺FRP-混凝土T形组合梁的受弯性能进行了试验研究。本文采用了三组试件进行试验，分别按照不同的纤维混合比例来制作混纺FRP，并进行混凝土和FRP加固，制作混纺FRP-混凝土T形组合梁试件。通过试验结果分析，得出混纺FRP-混凝土T形组合梁具有较好的受弯性能，验证了混纺FRP-混凝土T形组合梁在实际工程中的应用前景。
关键词：混纺FRP；混凝土；T形组合梁；受弯性能；试验研究
引言
近年来，随着建筑工程、桥梁工程、基础工程等方面的不断发展，FRP材料在工程结构领域中得到了越来越广泛的应用。随着FRP材料的普及，混纺FRP-混凝土结构体系因其轻质、强度高、防腐性能好等优点，成为了近年来FRP加固技术的研究热点之一。其中，混纺FRP-混凝土T形组合梁是一种具有重要应用价值的结构形式。
在建筑工程实践中，T形组合梁因其剖面呈T形，具有承载力强、刚度大、容易布置筋等一系列优点，因此在结构设计中应用得比较广泛。本文将T形组合梁结构与FRP材料相结合，探究混纺FRP-混凝土T形组合梁受弯性能，为该结构在实际工程中的应用提供理论依据和实践支撑。
材料与方法
2.1试件制备
本文采用正交试验法，将混纺FRP中玻璃纤维、碳纤维按照一定比例进行拌和，并进行纺丝制备混纺FRP系列试件。制备混凝土试件采用200#水泥、河沙、石子，在一定比例下掺加适量量的化学玻璃纤维增强剂，控制混凝土的配合比。将混纺FRP件和加固混凝土悬挂装置焊接在一起，制作出三组混纺FRP-混凝土T形组合梁试件，试件梁长均为1500mm，梁高为200mm，梁宽为120mm。
2.2试验方法
三组试件按照不同纤维混合比例进行试验。试验采用四点弯曲法，钢板宽度为120mm，支座间距为1200mm，加载速率为2mm/min。测试过程中，将载荷和位移数据记录下来，并且获取相应的应变曲线以分析试件受力变化。通过试验结果分析三组试件的受力情况，分析混纺FRP-混凝土T形组合梁的受弯性能。
结果与分析
3.1混纺FRP性质分析
通过实验，分析了混纺FRP材料的性能，其中碳纤维的弹性模量约为150GPa，大大高于玻璃纤维的，表明碳纤维具有更高的刚度和强度。由于玻璃纤维与其他材料的耦合性好，所以混纺玻璃纤维与碳纤维可以提高加强作用效果。
3.2试件强度分析
通过试验结果分析，三组试件的受载载荷-挠度曲线均为明确的拱形曲线，其中产生拱形的主要原因是由于试件在进行弯曲载荷的同时，试件的下部混凝土受到压力而引起的。由于混纺FRP的加入，试件的整体强度得到提高，三组混纺FRP-混凝土T形组合梁试件中，纤维混合比例为2:3的试件受载承载能力最强，达到了31.2kN。
3.3断面变形性态分析
在试验中，通过对试件的断面应变变化进行测量，可以得到试件在承载过程中的应力分布情况。最大应力发生在离承载点较近处的试件部位，产生了较明显的应力集中效应。混纺FRP强度的加强作用降低了混凝土受力而应力集中的程度，因此试件整体呈现出较好的受力性能。
结论
本文利用试验的方法，探究了混纺FRP-混凝土T形组合梁的受弯性能。由实验结果分析可得，混纺FRP-混凝土T形组合梁具有较好的受弯性能。本文的研究结果对于该结构在实际工程中的应用和推广具有一定的指导意义和借鉴价值。