火灾高温后混凝土内GFRP筋剪切性能退化试验与理论

为研究火灾高温后混凝土内玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)筋材的剪切性能，选取了100℃、150℃、200℃、300℃、350℃、400℃、500℃、650℃及800℃共9个温度工况，对混凝土内GFRP筋进行了高温作用及水平剪切试验；结合本试验及已有相关试验结果，对高温后混凝土内GFRP筋水平剪切强度预测方法进行了探讨。试验及分析结果表明：300℃高温以内，混凝土内GFRP筋表面温度存在滞后现象，其高温劣化程度明显低于裸筋，剪切强度退化也较缓慢；随着温度超过300℃及混凝土表面裂缝不断发展，内部GFRP筋受高温侵蚀逐步加大，剪切强度出现急剧下降，并出现与裸筋相似的退化规律；在300℃(接近树脂热分解温度)高温下，GFRP筋剪切强度随恒温时间的增加而线性下降，恒温1～3 h时其剪切强度保留率从76.4%降为46.5%。结合双曲正切函数模型，建立了高温后混凝土内GFRP筋水平剪切强度预测模型，其预测值与试验值吻合较好。最后，以剪切强度保留系数0.7为基准，给出了不同保护层厚度下GFRP筋的耐火时间预测值，供工程应用参考。