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钢套筒约束下玄武岩复材筋的拉拔试验研究汇报人：2024-01-26

CATALOGUE目录引言试验材料与方法钢套筒约束下玄武岩复材筋拉拔试验结果钢套筒约束对玄武岩复材筋性能影响机理参数分析与优化设计建议结论与展望

01引言

研究背景和意义玄武岩复材筋作为一种新型复合材料，具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，在建筑、桥梁等工程领域具有广阔的应用前景。钢套筒约束下的玄武岩复材筋拉拔试验是研究其力学性能的重要手段，对于揭示其受力机理、优化设计和工程应用具有重要意义。

国内外学者针对玄武岩复材筋的力学性能开展了大量研究，但关于钢套筒约束下的拉拔试验相对较少。现有研究主要集中在玄武岩复材筋的制备工艺、力学性能和耐久性等方面，对于其与钢套筒的相互作用和拉拔性能的研究尚不充分。随着玄武岩复材筋在工程领域的广泛应用，钢套筒约束下的拉拔试验将成为研究的热点和难点。国内外研究现状及发展趋势

010405060302研究目的：通过钢套筒约束下的玄武岩复材筋拉拔试验，揭示其受力机理和破坏模式，为优化设计和工程应用提供理论依据。研究内容设计并制作不同参数（如直径、长度、钢套筒厚度等）的玄武岩复材筋试件。进行钢套筒约束下的玄武岩复材筋拉拔试验，记录试件的荷载-位移曲线和破坏形态。分析试验结果，探讨玄武岩复材筋在钢套筒约束下的受力机理和破坏模式。基于试验结果，建立玄武岩复材筋在钢套筒约束下的拉拔承载力计算公式。研究目的和内容

02试验材料与方法

试验材料玄武岩纤维复合材料筋采用特定工艺制造的玄武岩纤维增强复合材料筋，具有优异的力学性能和耐腐蚀性。钢套筒采用高强度钢材制造的套筒，用于约束玄武岩纤维复合材料筋，以提高其承载能力和变形能力。粘结材料用于将玄武岩纤维复合材料筋与钢套筒粘结在一起，保证两者之间的协同工作。

按照设计要求，制备不同直径和长度的玄武岩纤维复合材料筋试件，并在其表面涂抹粘结材料后套入钢套筒。试件制备将制备好的试件放置在恒温恒湿环境中进行养护，确保粘结材料充分固化。养护与固化采用万能试验机对试件进行拉拔试验，记录试验过程中的荷载-位移曲线、破坏形态和极限承载力等数据。拉拔试验试验方法

试验装置采用高精度万能试验机进行拉拔试验，配备专业的数据采集系统，实时记录试验数据。加载制度根据试件的特点和试验目的，制定合理的加载制度，包括加载速率、持荷时间和卸载方式等。同时，为确保试验结果的准确性和可靠性，每组试件至少进行3次重复试验。试验装置与加载制度

03钢套筒约束下玄武岩复材筋拉拔试验结果

破坏形态在钢套筒约束下，玄武岩复材筋的破坏形态主要表现为筋材的断裂和钢套筒的局部变形。具体破坏形态受到筋材类型、钢套筒厚度和约束方式等因素的影响。荷载-位移曲线在拉拔试验过程中，荷载随位移的增加而逐渐上升。在弹性阶段，荷载与位移呈线性关系；进入塑性阶段后，荷载增长速率逐渐减缓，直至达到峰值荷载。随后，荷载迅速下降，表明试件发生破坏。破坏形态与荷载-位移曲线

钢套筒约束下玄武岩复材筋的承载力受到筋材强度、钢套筒厚度和约束方式等因素的影响。试验结果表明，在相同条件下，采用钢套筒约束的玄武岩复材筋承载力高于无约束的筋材。承载力刚度是反映结构或构件抵抗变形能力的重要参数。在钢套筒约束下，玄武岩复材筋的刚度得到提高，这主要得益于钢套筒对筋材的紧密约束，有效限制了筋材的横向变形。刚度承载力与刚度分析

延性指标延性是反映结构或构件在破坏前能够吸收能量的能力。通常采用位移延性系数或能量延性系数来评价玄武岩复材筋的延性性能。在钢套筒约束下，玄武岩复材筋的延性性能得到改善，表现为较大的位移延性系数和能量延性系数。影响因素钢套筒的厚度、约束方式以及玄武岩复材筋的类型和尺寸等因素都会对延性性能产生影响。适当增加钢套筒厚度、采用合理的约束方式以及选用高强度、高韧性的玄武岩复材筋有助于提高延性性能。延性性能评价

04钢套筒约束对玄武岩复材筋性能影响机理

应力分布钢套筒的约束作用使得玄武岩复材筋在受力过程中应力分布更加均匀，避免了应力集中现象的发生，有利于提高材料的利用率。约束效应钢套筒通过紧密包裹玄武岩复材筋，形成有效的约束效应，限制其横向变形，从而提高其轴向承载能力和变形能力。延性改善钢套筒的约束作用还可以改善玄武岩复材筋的延性，使其在达到极限承载力后仍能保持一定的变形能力，提高结构的抗震性能。钢套筒约束作用分析

增强效应01玄武岩复材筋在钢套筒的约束作用下，其受力性能得到显著增强。钢套筒的约束效应使得玄武岩复材筋在受力过程中能够更好地发挥纤维的增强作用，提高其承载能力和变形能力。损伤容限提升02钢套筒的约束作用可以降低玄武岩复材筋在受力过程中的损伤程度，提高其损伤容限。即使在极端荷载作用下，钢套筒的约束效应也能保证玄武岩复材筋不发生脆性破坏，保持结构的稳定性。耐久性改善03钢套筒的约束