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第1章 GFRP筋的原材料与物理力学性能1

1.1玻璃纤维与GFRP筋原材料选择1

1.1.1玻璃纤维成分1

1.1.2玻璃纤维生产工艺2

1.1.3玻璃纤维浸润剂3

1.2基体树脂、固化剂与GFRP筋原材料选择3

1.2.1热固性树脂、固化剂4

1.2.2热塑性树脂6

1.3添加剂与GFRP筋原材料选择7

1.4部分研究结果8

1.4.1树脂选用的试验验证8

1.4.2 GFRP锚索专用柔性树脂的选择10

1.4.3玻璃纤维选用的试验验证12

1.4.4 GFRP锚杆表面涂覆抗静电液13

第2章 GFRP筋的成型与生产过程14

2.1成型方法14

2.1.1拉挤成型14

2.1.2拉挤-缠绕成型16

2.1.3拉挤-模压成型17

2.2成型设备17

2.2.1成型设备分类17

2.2.2循环缠绕丝和缠绕-解缠两种生产设备18

2.2.3缠绕-解缠方法生产小直径GFRP筋设备20

2.3制造过程22

2.3.1原材料检验22

2.3.2工艺及控制部分22

2.3.3产品的检验24

2.4产品种类24

2.4.1 GFRP箍筋24

2.4.2 GFRP托盘、GFRP螺母25

2.4.3端部锚固系统26

2.4.4不同表面形式的GFRP筋27

2.4.5缠绕玻璃纤维带GFRP筋29

第3章 GFRP筋的力学性能35

3.1 FRP筋简介35

3.1.1 FRP筋的特点35

3.1.2 FRP筋的物理力学性能36

3.2 GFRP筋原材料材性及制备37

3.2.1原料的材性38

3.2.2 GFRP筋的制备38

3.3基本力学性能39

3.3.1抗拉强度39

3.3.2拉伸性能测试40

3.3.3抗压强度47

3.3.4弯曲强度48

3.3.5剪切强度52

3.3.6抗扭强度54

3.4腐蚀环境下的力学性能56

3.4.1酸性溶液57

3.4.2碱性溶液57

3.4.3盐溶液58

第4章 GFRP筋的高温力学性能59

4.1研究内容59

4.2高温后GFRP筋的拉伸性能60

4.2.1试验概况60

4.2.2试验现象63

4.2.3影响因素分析66

4.2.4高温后GFRP筋的各项力学性能指标计算公式70

4.3高温后GFRP筋的剪切性能71

4.3.1试验概况72

4.3.2试验现象73

4.3.3影响因素分析75

第5章 GFRP筋的搭接性能77

5.1研究内容77

5.2 FRP筋与混凝土的搭接性能试验概况78

5.2.1试验方法78

5.2.2试件设计与制作79

5.2.3加载装置及试验方法84

5.3试验现象描述及破坏形态分析86

5.3.1试验结果及破坏形态86

5.3.2试件的破坏形态分析87

5.4 GFRP筋搭接锚固性能分析90

5.4.1试验结果90

5.4.2黏结强度影响因素分析93

5.4.3黏结-滑移关系曲线影响因素分析102

5.4.4搭接段应变分布曲线分析107

5.5（搭接）黏结强度的确定和搭接锚固长度计算110

5.5.1（搭接）黏结强度的确定110

5.5.2搭接锚固长度计算112

第6章 GFRP筋混凝土矩形截面梁的正截面承载力114

6.1试验概况114

6.1.1试件设计114

6.1.2试验设备和量测内容116

6.2试验结果117

6.2.1试件破坏形态117

6.2.2承载力分析118

6.2.3跨中挠度122

6.3正截面受弯承载力的影响因素124

6.3.1主筋类型对承载力的影响124

6.3.2配筋率对承载力的影响126

6.3.3 GFRP筋布置形式对承载力的影响127

6.3.4受压区GFRP筋对承载力的影响127

6.4正截面受弯承载力的计算方法128

6.4.1计算假定128

6.4.2不同破坏模式截面应变分布128

6.4.3正截面承载力计算理论128

6.4.4平衡配筋率132

6.4.5界限相对受压区高度ξb133

第7章 GFRP筋混凝土梁斜截面承载力135

7.1研究内容135

7.2 GFRP箍筋钢筋混凝土梁斜裁面受剪试验研究136

7.2.1试验目的136

7.2.2试验方案136

7.2.3试件测点布置137

7.2.4试验装置及设备139

7.2.5试验加载及量测140

7.2.6 GFRP筋材性试验140

7.2.7试验现象141

7.3试验结果分析146

7.3.1 GFRP箍筋混凝土梁的变形性能146

7.3.2纵筋应力的变化规律146

7.3.3箍筋的应变变化规律148

7.3.4混凝土梁斜裂缝的发展规律149

7.3.5梁破坏特征和受剪承载力150

7.4 FRP箍筋钢筋混凝土梁受剪承载力的计算151

7.4.1 FRP箍筋混凝土梁的抗剪机理151

7.4.2各国规范中梁受剪承载力计算公式的比较152

7.4.3各国规范所考虑的因素比较154

7.4.4 FRP箍筋钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式155

第8章 GFRP筋混凝土圆形截面梁的承载力157

8.1研究内容157

8.2试验概况157

8.2.1试件尺寸与配筋157

8.2.2加载方式158

8.2.3破坏形态158

8.3圆形梁的正截面受弯性能160

8.3.1试验结果160

8.3.2承载力计算公式161

8.4斜截面受剪性能163

8.4.1试验结果163

8.4.2斜截面承载力分析164

第9章 GFRP筋混凝土梁抗弯设计方法166

9.1基于承载能力极限状态的GFRP筋混凝土梁抗弯设计方法166

9.1.1设计参数166

9.1.2 GFRP筋矩形梁承载力和配筋设计方法166

9.2基于正常使用极限状态的GFRP筋混凝土梁抗弯设计方法168

9.2.1 GFRP筋混凝土梁的挠度计算168

9.2.2 GFRP筋混凝土梁的裂缝宽度计算169

9.3基于能量和变形性能的GFRP筋混凝土梁抗弯设计方法171

9.3.1结构安全储备基本概念171

9.3.2 GFRP筋混凝土梁基于能量和变形的设计方法172

第10章 GFRP筋混凝土柱的受压承载力175

10.1研究成果175

10.1.1 GFRP筋抗压强度175

10.1.2 GFRP箍筋的弯折强度176

10.1.3全FRP筋混凝土柱的轴心受压性能177

10.1.4全FRP筋混凝土柱的偏心受压性能178

10.2 GFRP筋混凝土柱轴心受压承载力计算方法178

10.3 GFRP筋混凝土柱偏心受压承载力计算方法180

第11章 GFRP筋混凝土板正截面疲劳试验研究184

11.1研究内容184

11.2 GFRP筋拉伸试验研究185

11.2.1试验目的185

11.2.2 GFRP筋185

11.2.3 GFRP筋拉伸试验概况185

11.3 GFRP筋混凝土板疲劳试验概况188

11.3.1混凝土188

11.3.2试件的设计与制作189

11.3.3测量内容及测点布置190

11.3.4 GFRP筋混凝土板试验方案191

11.4 GFRP筋混凝土板疲劳试验结果分析193

11.4.1两种不同配筋率的静载试件试验结果及分析193

11.4.2 GFRP筋混凝土板试件B1、B2疲劳试验结果及分析196

11.4.3 GFRP筋混凝土板试件B3、B4疲劳试验结果及分析199

11.4.4 GFRP筋混凝土板试件B5、B6疲劳试验结果及分析202

11.4.5 GFRP筋混凝土板试件B8疲劳试验结果及分析205

11.4.6试验结果总结206

11.5 GFRP筋混凝土板疲劳性能理论分析与计算207

11.5.1 GFRP筋混凝土板的刚度计算207

11.5.2 GFRP筋混凝土板刚度试验结果208

11.5.3疲劳荷载下刚度计算方法209

11.5.4 GFRP筋混凝土板裂缝宽度的计算210

11.5.5 GFRP筋混凝土板疲劳寿命分析212

第12章 GFRP筋相关标准和规程214

12.1土木工程用玻璃纤维增强筋（JG/T 406—2013）214

12.2盾构可切削混凝土配筋技术规程（GJJ/T 192—2012）215

12.3纤维增强复合材料筋基本力学性能试验方法（GB/T 30022—2013）216

12.4玻璃纤维增强复合材料筋的高温耐碱性试验方法217

12.5水泥混凝土用碳（玻璃）纤维增强复合材料筋规程（ACI 440.6M—08）218

12.6其他相关标准219

第13章 工程应用220

13.1“路面工程”应用实例：GFRP筋连续配筋混凝土路面220

13.1.1工程概况220

13.1.2 GFRP筋的应用221

13.1.3所用GFRP筋的力学性能223

13.1.4 GFRP筋的应用效果223

13.2“水工混凝土结构”应用实例：港区码头工程和护岸工程224

13.2.1工程概况224

13.2.2 GFRP筋的应用224

13.2.3所用GFRP筋的力学性能225

13.2.4 GFRP筋的应用效果225

13.3“地铁工程”应用实例：盾构可切削混凝土结构工程226

13.3.1工程概况226

13.3.2 GFRP筋在地铁工程中的应用226

13.4“边坡支护工程”应用实例：高等级公路边坡GFRP锚杆加固技术229

13.4.1工程概况229

13.4.2 GFRP锚杆在道路工程中的应用230

13.4.3质量检测231

13.5“隧道工程”应用实例：GFRP筋锚杆在隧道支护结构中的应用233

13.5.1工程概况233

13.5.2 GFRP筋锚杆的应用233

13.5.3 GFRP筋力学测试结果234

13.5.4 GFRP筋锚杆的应用效果235

参考文献236