碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)及其性能設(shè)計(jì)理論研究.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,簡(jiǎn)稱CFRP)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),是一種理想的新型復(fù)合材料.碳纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是當(dāng)前研究和開發(fā)的熱點(diǎn).盡管碳纖維在混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得很大進(jìn)展,但在某些方面的研究和應(yīng)用仍有不足之處,因此用碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)很有意義的研究.本文主要進(jìn)行了幾方面的研究:一、通過5根經(jīng)碳纖維片材加固后T型截面混凝土連續(xù)梁受彎性能的試驗(yàn)研

2、究,得出加固后試件的強(qiáng)度、剛度都有提高.結(jié)合碳纖維加固的受力特點(diǎn),經(jīng)理論分析,提出了承載力計(jì)算公式.二、通過5個(gè)鋼筋混凝土偏壓柱的靜載試驗(yàn)研究和理論分析,得出采用橫向纏繞碳纖維加固后小偏壓柱的極限承載力和變形能力有了較大幅度的提高,而大偏壓柱的承載力提高不大.加固后偏壓柱承載力的提高主要是由于橫向碳纖維約束了混凝土的變形,提高了混凝土的峰值強(qiáng)度,其作用與橫向配箍的約束作用類似.在理論分析的基礎(chǔ)上,參考現(xiàn)行混凝土規(guī)范提出了碳纖維加固偏壓柱

3、的承載力計(jì)算公式以供工程應(yīng)用.三、通過5個(gè)鋼筋混凝土梁板柱節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)試驗(yàn)研究和梁板柱節(jié)點(diǎn)模型的三維有限元分析,得出加固后的節(jié)點(diǎn)極限承載力和抗震性能都有大幅度的提高,各項(xiàng)性能指標(biāo)都達(dá)到并超過了我國(guó)現(xiàn)行抗震規(guī)范的要求;以及加固后的低配箍節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理仍以斜壓桿為主,核心區(qū)粘貼的碳纖維可按照抗剪箍筋來(lái)考慮的結(jié)論.并在此基礎(chǔ)上提出了碳纖維加固節(jié)點(diǎn)的承載力驗(yàn)算公式和設(shè)計(jì)建議以供參考.四、將性能設(shè)計(jì)的概念引入到碳纖維加固設(shè)計(jì)理論中.對(duì)碳纖維加固設(shè)