水泥基植物纤维预制装配式叠合板受弯性能研究

摘要

为研究水泥基植物纤维叠合板的受弯性能，对10块足尺叠合板进行四点受弯试验，测得相应的荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线、破坏形式及相应的破坏荷载等，分析混凝土叠合层厚度、保护层厚度对叠合板力学性能的影响，包括预制底板对叠合板的抗裂性能和破坏模式的影响以及承载过程中截面的受力情况.结果表明：由于水泥基植物纤维底板的材料特性，承受正弯矩的叠合板的破坏模式与现浇混凝土板存在差异，水泥基纤维叠合板在开裂前无明显前兆，开裂较为突然，表现为预制底板中的玻璃纤维网整体性拉断，玻璃纤维增强塑料（glass fiber reinforced plastics,GFRP）网格拉断后，叠合板的承载力会有小幅度下降；在受拉侧设置水泥基纤维板，可提高叠合板的极限承载力与延性；预制底板与后浇混凝土的协同受力性能良好，叠合面未出现滑移现象.承受负弯矩的叠合板在达到极限承载力时，上层钢筋和底层钢筋均处于受拉屈服状态，其极限承载力较现浇混凝土板有所降低，破坏模式与适筋板破坏相似.此外，将受拉区水泥基植物纤维预制板的应力等效为拉力F_g，受压区水泥基植物纤维预制板等效为厚度为d的混凝土层，根据试验数据算得F_g和d的值，并对规范公式进行修正.

关键词

预制装配式叠合板 / 植物纤维水泥基材料 / GFRP网格加固 / 受弯性能

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52478167）; 湖南省重大科技攻关“揭榜挂帅”制项目（2025AQ2034）