玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20260328.006

复合材料科学与工程 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (3): 49-56.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20260328.006

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究

许天才¹, 马生强^2*

1.陕西农林职业技术大学建筑工程学院,杨凌 712100;
2.新疆大学建筑工程学院,乌鲁木齐 830047

收稿日期:2025-02-19 出版日期:2026-03-28 发布日期:2026-04-22
通讯作者: 马生强(1975—),男,博士,副教授,硕士生导师,研究方向为桥梁加固与检测以及纤维布增强复合材料加固桥梁应用,masq@xju.edu.cn。
作者简介:许天才(1996—),男,硕士研究生,研究方向为纤维增强复合材料加固结构应用。
基金资助:
新疆维吾尔自治区自然科学基金(2020D01C027);考虑FRP-混凝土界面特性的玄武岩纤维布加固RC梁弯曲性能有限元分析(ZK25-20)

Study on flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened with basalt fiber sheets

XU Tiancai¹, MA Shengqiang^2*

1. School of Architecture and Engineering, Shaanxi A&F Technology University, Yangling 712100, China;
2. School of Architecture and Engineering, Xinjiang University, Urumqi 830047, China

Received:2025-02-19 Online:2026-03-28 Published:2026-04-22

摘要/Abstract

摘要： 为研究梁底粘贴玄武岩纤维布材料对钢筋混凝土梁力学性能的影响,进行了四片加固梁、一片对比梁试验,分析了玄武岩纤维布加固层数、加固宽度、锚固方式等因素对加固梁力学性能的影响规律,并利用试验结果验证了我国结构加固规范GB 50367—2013及美国规范ACI 440.2R-17提出的加固梁承载能力计算公式适用性。研究结果表明:利用玄武岩纤维布对钢筋混凝土梁进行加固可以较大程度地提高钢筋混凝土梁的屈服荷载和极限荷载,提高量最大分别可达到33.14%与25.00%;玄武岩纤维布加固层数越多,梁的刚度越大,同等加固量条件下,加固宽度越小,刚度提高越大,加固使得梁延性变小,降低量最大为34.96%;GB 50367—2013、ACI 440.2R-17极限承载力计算结果平均误差分别为4.00%与6.00%,均能给出较理想的计算结果,可用于玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁极限承载力的计算。

关键词: 玄武岩纤维布, 加固, 弯曲, 试验, 理论, 复合材料

Abstract: In order to study the influence of bonding BFRP material at the bottom of beams on the mechanical properties of RC beams, tests were carried out on four reinforced beams and one control beam, and the influence laws of the reinforcement layers, reinforcement width, and anchoring mode of basalt fiber cloth on the mechanical properties of RC beams were analyzed. The applicability of the formulas for calculating the bearing capacity of reinforced beams proposed by GB 50367—2013 and ACI 440.2R-17 was verified by the test results. The results show that the use of basalt fiber cloth to strengthen RC beams can greatly increase the yield load and ultimate load of RC beams, and the maximum increase can reach 33.14% and 25.00% respectively. The more layers of basalt fiber cloth reinforcement, the greater the stiffness of the beam. Under the same reinforcement quantity condition, the smaller the reinforcement width, the greater the stiffness improvement. The reinforcement reduces the beam ductility, the maximum reduction is 34.96%. The average error of GB 50367—2013 and ACI 440.2R-17 ultimate bearing capacity calculation results is 4.00% and 6.00% respectively, which can give ideal calculation results and can be used for the calculation of ultimate bearing capacity of BFRP strengthened RC beams.

Key words: BFRP, reinforcement, bending, experiment, theory, composites

中图分类号:

TB332

许天才, 马生强. 玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2026, 0(3): 49-56.

XU Tiancai, MA Shengqiang. Study on flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened with basalt fiber sheets[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2026, 0(3): 49-56.

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玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究

Study on flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened with basalt fiber sheets

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