應(yīng)用FRP環(huán)向圍束抗震加固鋼筋混凝土柱設(shè)計(jì)對(duì)策研究.pdf

1、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、易操作、施工周期短等優(yōu)點(diǎn),是一種易行、高效、耐久的新型加固材料。試驗(yàn)表明,FRP環(huán)向圍束可顯著提高鋼筋混凝土柱的延性,增強(qiáng)其抗震性能。在現(xiàn)有的FRP加固設(shè)計(jì)中大多是采用總體體積配箍率來控制鋼筋混凝土柱的延性進(jìn)行設(shè)計(jì),但FRP環(huán)向圍束加固柱端塑性鉸區(qū)的工作機(jī)理及其破壞模式與單純鋼箍加密區(qū)存在顯著差異。而該項(xiàng)技術(shù)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展卻嚴(yán)重滯后于已完成的大量試驗(yàn)工作。
　　 本文通過能夠全面反

2、映加固柱配筋構(gòu)造、材料特性的三維實(shí)體精細(xì)化有限元模型的仿真分析,對(duì)FRP環(huán)向圍束加固鋼筋混凝土柱的抗震性能和不同纖維種類及用量、截面形式、混凝土強(qiáng)度等級(jí)等因素進(jìn)行了分析研究。研究表明:采用FRP環(huán)向圍束加固鋼筋混凝土柱能夠顯著提高構(gòu)件的抗震性能。混凝土強(qiáng)度等級(jí)、箍筋用量主要決定未加固柱的延性,對(duì)加固柱延性影響不大,加固柱延性的大小主要由纖維用量決定。且對(duì)柱端塑性鉸區(qū)進(jìn)行FRP圍束能夠有效提高其抗震性能,其加固效果與FRP沿柱高全長圍束相

3、近。不同截面形式FRP加固柱,圓形截面加固柱的抗震性能最好,矩形截面柱,隨著截面高寬比的增大,抗震加固效果越差。而對(duì)于不同種類的FRP抗震加固效果,芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料最好,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料次之,在截面高寬比較高時(shí)尤為明顯。
　　 此外,在大量有限元計(jì)算結(jié)果及全面檢索獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對(duì)FRP環(huán)向圍束加固鋼筋混凝土柱抗震性能有別于未加固對(duì)比柱的影響因素及工作機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)分析,并在此基礎(chǔ)上提出了位移延性系數(shù)的計(jì)算模型,運(yùn)