帶角部增強(qiáng)的CFRP約束混凝土方柱抗壓性能試驗(yàn)研究.pdf

1、CFRP約束混凝土結(jié)構(gòu)是近年來備受關(guān)注的一種新型組合結(jié)構(gòu)，以其輕質(zhì)高強(qiáng)的特性、簡(jiǎn)單便捷的施工方式和經(jīng)久耐用的優(yōu)點(diǎn)受到越來越廣泛的應(yīng)用。目前，對(duì)于CFRP約束圓柱的研究和應(yīng)用已較為成熟，但對(duì)于CFRP約束方柱而言，由于在柱角部存在應(yīng)力集中的問題，導(dǎo)致 CFRP產(chǎn)生的側(cè)向約束應(yīng)力不均勻，大大影響了約束效應(yīng)，這一直是研究與應(yīng)用的難點(diǎn)。很多研究表明，此類問題不是單純的增加 CFRP約束層數(shù)就能解決的。
　　針對(duì)此問題，本文通過增加特定的局

2、部約束來削減 CFRP約束矩形柱角部應(yīng)力集中帶來的影響，從而通過少數(shù)約束材料的增加極大的提高整個(gè)約束柱的承載能力。具體做法是在普通 CFRP約束混凝土方柱基礎(chǔ)上，在角部以特定的方式額外黏貼局部 CFRP增強(qiáng)層，角部增強(qiáng)層通過環(huán)氧樹脂相互粘結(jié)形成整體共同受力。通過這一方法可以有效提高約束柱的約束效應(yīng)，具有良好的應(yīng)用前景。
　　本文涉及到的研究參數(shù)有4個(gè)，分別為：局部增強(qiáng)層層數(shù)、局部增強(qiáng)層黏貼方式、局部增強(qiáng)層厚度和局部增強(qiáng)層搭接長(zhǎng)度。

3、以期通過對(duì)這些變量的研究找到最佳的約束形式。具體工作和研究成果如下：
　　1）本文共設(shè)計(jì)了8組方柱試件，每組3個(gè)，尺寸均為300?300?600mm，角部帶有30mm的預(yù)制倒角，混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為 C30。每組試件分別采用不同的約束形式，并對(duì)其進(jìn)行靜力軸壓試驗(yàn)，試驗(yàn)測(cè)量了每組約束柱的軸向抗壓強(qiáng)度、軸向應(yīng)變和環(huán)向應(yīng)變。通過研究發(fā)現(xiàn)，局部增強(qiáng)層確能明顯提高約束柱的承載力，在破壞模式、CFRP環(huán)向應(yīng)變分布和延性方面也均有所改善。

4、　　2）局部增強(qiáng)層層數(shù)對(duì)約束柱的約束效應(yīng)有明顯影響。隨著局部增強(qiáng)層層數(shù)的增加約束柱的抗壓強(qiáng)度不斷增大，破壞點(diǎn)由角部移到面部，CFRP環(huán)向應(yīng)變分布發(fā)生明顯變化，柱子延性也隨之提高。
　　3）局部增強(qiáng)層黏貼方式對(duì)約束柱的約束效應(yīng)也比較明顯，總體來說，內(nèi)嵌“W+1+W”形式的約束效應(yīng)優(yōu)于外貼“1+W”形式。而局部增強(qiáng)層厚度和搭接長(zhǎng)度對(duì)約束柱的約束效應(yīng)不是影響很明顯。增強(qiáng)層厚度增加一倍，抗壓強(qiáng)度僅提高3％；當(dāng)搭接長(zhǎng)度超過40mm后，約束效