[发明专利]一种通过优化带肋FRP筋实现混凝土梁构件抗裂的方法

说明书

本发明公开了一种通过优化带肋FRP筋实现混凝土梁构件抗裂的方法，包括优化、制作梁模板、组装混配筋笼和成型，采用FRP筋和钢筋混合配筋增强混凝土梁构件，相比于单一钢筋配筋，充分利用了FRP筋高抗拉强度、耐腐蚀以及普通钢筋延性较好的特点，相互补充，改善了FRP筋混凝土受弯构件挠度、裂缝宽度较大和延性不足的缺点，并将FRP筋配置在混凝土梁构件易被腐蚀的边角区，解决钢筋混凝土梁构件因为钢筋锈蚀问题和FRP筋混凝土梁构件挠度大、裂缝宽和脆性破坏的缺点，且对FRP筋进行优化，解决了普通带肋FRP筋与混凝土的粘结应力小，粘结滑移性能差，不能有效控制裂缝宽度，位于内侧的钢筋仍易受腐蚀的问题，且施工方法灵活，既可工厂预制，亦可现场浇筑。

技术领域

本发明涉及土木结构工程技术领域，具体为一种通过优化带肋FRP筋实现 混凝土梁构件抗裂的方法置。

背景技术

目前，在海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境下，桥梁结构正在面临一个重大 的问题，那就是钢筋腐蚀，钢筋腐蚀，是混凝土箱梁、混凝土桥墩、混凝土桩 等混凝土构件在恶劣环境下劣化的主要原因，而纤维增强复合材料(FRP)具有 轻质、高强、耐腐蚀和耐疲劳等优点，在土木工程领域中得到了越来越多的关 注，同时，由于FRP筋弹性模量较低，FRP筋混凝土梁表现出更大的变形，并且 裂缝宽度大，裂缝间距相对较大，裂缝数目少，其配筋设计常常由正常使用极 限状态控制，故FRP筋的强度不能充分发挥，并且FRP筋混凝土梁在受弯状态 下的破坏模式为脆性破坏，没有塑性变形阶段，延性较差，延伸率较低，破坏 前没有明显变形预兆，所以急需一种通过优化带肋FRP筋实现混凝土梁构件抗 裂的方法来解决上述问题。

发明内容

本发明针对普通钢筋混凝土梁构件在恶劣环境下易腐蚀，全FRP筋结构挠 度大、裂缝宽的问题，提供一种通过优化带肋FRP筋实现混凝土梁构件抗裂的 方法，具有良好的粘结滑移性能，可有效控制裂缝宽度，缩小钢筋保护层厚度 和提高钢筋强度利用效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种通过优化带肋FRP筋实 现混凝土梁构件抗裂的方法，包括如下具体步骤：

S1、优化：通过黏结-滑移性能试验获取优化的带肋FRP筋；

S2、制作梁模板：根据梁形状设计制作梁模板；

S3、组装混配筋笼：通过优化带肋FRP和钢筋搭配在梁模板上绑扎，制成 混配筋笼；

S4、成型：向混配筋笼内部浇筑混凝土，振捣密实，制成混凝土梁构件。

优选的，所述步骤S1中，FRP筋包括BFRP筋、CFRP筋、GFRP筋、AFRP筋 和SFCB筋，优化的带肋FRP筋型号包括深肋型、肋距较大的单向缠绕肋型、肋 距较小的单向缠绕肋型和交叉缠绕肋型。

优选的，所述步骤S3中，混配筋笼包括下部纵筋、上部纵筋、腰筋、箍筋、 下部拉筋、上部拉筋和中部拉筋，且下部纵筋分为近梁底层下部纵筋和非近梁 底层下部纵筋，其中近梁底层下部纵筋、下部拉筋、箍筋均为优化带肋FRP筋， 所述非近梁底层下部纵筋、上部纵筋、腰筋、上部拉筋、中部拉筋均为普通钢 筋。

优选的，所述步骤S3中混配筋笼的截面为矩形截面时，下部纵筋、上部纵 筋均绑扎在箍筋内侧，腰筋通过中部拉筋拉结后，固定在箍筋内侧中部。

优选的，所述步骤S3中混配筋笼的截面为T形截面或倒T形截面，T形截 面所述混配筋笼绑扎时，将上部纵筋内侧的钢筋先绑扎在箍筋内，再采用上部 拉筋将上部纵筋两侧的钢筋拉结在一起后与上部纵筋内侧钢筋及箍筋绑扎，倒T 形截面所述混配筋笼绑扎时，将下部纵筋内侧的钢筋先绑扎在箍筋内，再采用 下部拉筋将下部纵筋两侧的钢筋拉结在一起后与下部纵筋内侧钢筋及箍筋绑 扎。