在土木工程建设过程中钢筋混凝土结构占据了核心地位,但钢筋易腐蚀的缺点导致这种传统结构的耐久性问题日益凸显,尤其在一些条件恶劣的场合这种劣势更加明显。而具有高强度、轻比重、抗疲劳、耐腐蚀等优点的纤维增强复合材料(FRP)逐渐走入人们的视线,近年来大量的国内外的学者也对其做了大量的试验研究,尝试用FRP筋代替钢筋,这种新型材料有着很好的应用前景。然而,在研究中人们发现FRP筋的弹性模量低,塑性变形能力差且各向异性,受剪时易脆性破坏;FRP筋延性小无屈服阶段,结构破坏时无明显预兆,同时FRP材料造价较昂贵,如果建筑使用全FRP结构的成本较高。钢筋—连续纤维复合筋(SFCB)是由内芯钢筋和外包纵向FRP复合而成的一种新型筋材,其同时具有FRP筋材高强度和钢筋高延性的优点。SFCB不仅抗拉强度大、模量高、同时包裹的FRP材料本身有较好的耐腐蚀,作为包裹外衣又给钢筋带来了良好的耐腐蚀性,在结构中具有稳定可靠的“二次刚度”及优良的延性与耗能能力,拥有在震后残余位移小,易于修复等优势。目前已经有部分学者对SFCB混凝土梁的抗弯性进行了试验研究,但对SFCB结构抗剪性能的研究较少,充分了解其抗剪能力对今后在实际工程中的运用十分必要。本文选用钢—连续玄武岩纤维复合筋(B-SFCB)作为试验材料,通过B-SFCB无腹筋混凝土梁与普通钢筋及BFRP筋无腹筋混凝土梁的试验对比,分析得到了B-SFCB梁在荷载作用下的抗剪影响因素及力学规律。通过对各种梁的抗剪破坏形式、极限承载力、纵筋应变、梁体裂缝发展及跨中位移等试验结果的对比,对钢—连续玄武岩纤维复合筋混凝土梁在集中荷载下的受剪性能进行深入分析。对比各国FRP筋混凝土梁抗剪计算公式,并结合试验结果,分析得到梁抗剪承载力的影响因素。参考我国现行规范中的公式进行类比推导,最终得到了SFCB梁抗剪承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好,且具备一定的安全储备。将SFCB梁的抗剪计算公式推广至FRP筋梁的抗剪计算中,该计算公式对FRP材料运用也具有一定的实际意义。……
