不同预拉力和冲击能量下BFRP筋的横向抗冲击性能

作者：朱德举^*; 李振坤; 郭帅成; 李晟; 易勇

来源：复合材料学报, 2022, 39(01): 371-380.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20210324.001

• BFRP筋
• 低速冲击
• 破坏模式
• 耗能比
• 冲击损伤

为研究玄武岩纤维增强树脂基复合材料(Basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋的低速冲击性能,通过落锤冲击试验测试了不同预拉力比值(2%、10%、20%和30%)和不同能量(12.76～31.90 J)作用下BFRP筋的低速冲击响应,同时测试了未完全断裂试件的残余拉伸承载力。结果表明:BFRP筋的损伤破坏模式包括冲击面树脂破碎、部分纤维断裂和BFRP筋完全断裂。在冲击能量为19.14 J,预拉力从2%增大到10%和20%时,BFRP筋的破坏模式从冲击面树脂破碎转变为部分纤维断裂。施加预拉力提高了BFRP筋断裂时的耗能,但对峰值荷载影响较小。BFRP筋未完全断裂时,试件的残余变形、耗能和冲击时间与预拉力呈负相关;当BFRP筋完全断裂时,冲击后试样的残余变形随预拉力的增大而减小,耗能和冲击时间先增大后减小。BFRP筋的残余拉伸承载力随冲击能量的增大而减小。研究发现BFRP筋的残余拉伸承载力和试件耗能/总冲击能量(耗能比)都能较好地评估BFRP筋的损伤程度。本研究成果可以为预应力BFRP筋抗冲击设计提供重要参考。

• 单位
  湖南大学; 土木工程学院