GFRP Bars in Structural Design: Determining the Compressive Strength versus Unbraced Length Interaction Curve
GFRP Bars in Structural Design: Determining the Compressive Strength versus Unbraced Length Interaction Curve
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结构设计中的 GFRP 筋：确定抗压强度与无支撑长度相互作用曲线
DOI：
10.13034/cysj-2014-003
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
E. Bruun
中科院分区：
文献类型：
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作者：
E. Bruun
为了缓解钢筋结构所带来的耐久性问题，目前结构工程领域的研究一直集中在用耐腐蚀材料代替钢的可行性上。一种有前途的替代办法是用玻璃纤维增强聚合物（GFRP）钢筋作为内部钢筋。虽然广泛的测试已经证明，GFRP筋作为拉伸钢筋性能良好，但结构设计规范尚未采用其作为压缩钢筋的规定。量化GFRP筋的抗压性能-强度和无支撑长度之间的关系以及弹性模量-是制定规范规定的第一步。该试验方案包括34个25 M GFRP筋试件在直接压缩下进行试验;改变试件的长度以建立长度与强度之间的关系。在标称无支撑长度为230mm的情况下，所有试件均发生了纯压碎破坏，极限抗压强度为730MPa。较长的标本失败，通过全球屈曲的酒吧，与极限抗压强度随无支撑杆长度增加而下降。测定的平均压缩弹性模量为60 GPa。这些结构因有风险而加强，但又因耐用而加强。为了减少这种风险，在美国进行的结构工程的实际研究着重于用耐腐蚀的材料来替代这种材料的可能性。增强结构的一种新选择是polymere renforce de fibre de verre（PRF）。由于PRF执行系统中的杆具有足够的可扩展性，因此不能再采用埃特，因为结构代码具有与压缩相反的功能。为了能够利用PRF中的Barres selon le code，该faudra量化器将所有的Barres都称为压缩，因此它是弹性模量以及弹性力和弹性长度之间的关系。该方案实验性实施了34个前支架，采用25 M的Barres PRF，无外部支撑，直接通过埃特试验。为了更好地建立起长与力之间的关系，长的例子各不相同。对于所有230 mm厚的杆，观察到总压缩压力为730 MPa。230 mm厚的杆和长杆在压缩时均发生变形;总体而言，压缩阻力减小，增加了杆的长度。埃特确定弹性压缩模型为60 GPa，这是Au首次试验时所用设备的尺寸。这个值与在压力下的栅栏上的那个值相同。
To mitigate the durability issues arising from steel reinforced structures, current research in the structural engineering field has been focused on the feasibility of replacing steel with corrosion resistant materials. A promising alternative has been glass fibre reinforced polymer (GFRP) bars as internal reinforcement. While extensive testing has certified that GFRP bars perform adequately as tensile reinforcement, structural design codes have yet to adopt provisions for its implementation as compressive reinforcement. Quantifying the compressive behaviour of GFRP bars – the relationship between strength and unbraced length, as well as the modulus of elasticity – is the first step toward developing code provisions. This experimental program consisted of 34 specimens of 25M GFRP bars tested under direct compression; the lengths of the specimens were varied to establish the relationship between length and strength. A pure crushing failure with an ultimate compressive strength of 730 MPa was observed for all specimens under the nominal unbraced length of 230mm. Longer specimens failed through a global buckling of the bar, with ultimate compressive strength decreasing with increasing unbraced bar length. The average compressive modulus of elasticity was determined to be 60 GPa. Les structures renforcees par l’acier risquent souvent de manquer de durabilite. Pour minimiser ce risque, des etudes actuelles dans le domaine de l’ingenierie des structures se focalisent sur la possibilite de remplacer cet acier avec des materiaux qui sont plus resistants a la corrosion. Une nouvelle option possible pour renforcer les structures est le polymere renforce de fibre de verre (PRF). Malgre le fait que les barres en PRF performent systematiquement de facon adequate comme renforcement extensible, elles n’ont pas encore ete adoptees par les codes de construction comme renforcement contre la compression. Pour pouvoir utiliser les barres en PRF selon le code, il faudra quantifier leur comportement lorsqu’elles sont soumises a la compression, soit la module d’elasticite et la relation entre leur force et leur longueur. Ce programme experimental comporte 34 exemplaires de barres PRF de 25M, sans support externe, qui ont ete testes sous compression direct. La longueur des exemplaires varie pour mieux etablir la relation entre longueur et force. Un echec total a cause de la compression apres 730 MPa a ete observe pour tous les barres en dessous de 230 mm. Les barres qui etaient plus longues que 230 mm se sont deformees sous compression; globalement, la resistance a la compression a diminuee lors de l’augmentation de la longueur de la barre. La moyenne de compression elastique a ete determinee a 60 GPa, selon les dimensions donnees par l’equipement utilise au debut de chaque essai. Cette valeur est identique a la moyenne publiee pour les barres sous tension.