CFRP帶載約束加固混凝土圓柱軸壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究.pdf

1、CFRP片材因具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕、抗疲勞、無(wú)磁性、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)，在過(guò)去的幾十年里已廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固，CFRP約束混凝土柱由于混凝土處于三向受壓狀態(tài)，能大大提高混凝土柱的抗壓強(qiáng)度和延性，因此目前針對(duì)CFRP約束加固混凝土柱的研究已廣泛開(kāi)展，并取得了豐碩的成果，然而現(xiàn)有的研究絕大部分都是針對(duì)未帶載的新澆混凝土結(jié)構(gòu)，而對(duì)帶載約束混凝土的研究還處于開(kāi)始階段，對(duì)于帶載可能引起的約束加固混凝土柱性能的變化還不甚了解，鑒于混凝

2、土構(gòu)件在加固前不能完全卸載而需要進(jìn)行帶載加固的工況，本文對(duì)四組共29根混凝土圓柱進(jìn)行了CFRP帶載約束的試驗(yàn)研究和相關(guān)的理論分析。
　　 考慮到帶載過(guò)程中CFRP片材需要相對(duì)較長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，而常用的液壓加載設(shè)備如液壓千斤頂不能長(zhǎng)時(shí)間保持荷載，本文設(shè)計(jì)了兩套能長(zhǎng)期保持恒定荷載的加載裝置，另外為加快試驗(yàn)進(jìn)度還針對(duì)100mm直徑混凝土柱增加了兩個(gè)100噸機(jī)械千斤頂，對(duì)四組試件進(jìn)行了不同帶載應(yīng)力水平下不同截面尺寸的CFRP約束素混凝土和

3、鋼筋混凝土網(wǎng)柱的兩階段（未約束混凝土預(yù)加荷載階段和CFRP約束混凝土加載階段）軸心抗壓試驗(yàn)研究，并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上具體詳細(xì)地分析了帶載應(yīng)力水平、截面尺寸以及配筋對(duì)約束柱極限承載力、破壞形態(tài)和延性帶來(lái)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：CFRP約束極大地提高了混凝土柱承載力和延性，但CFRP約束混凝土柱的破壞由于以脆性材料CFRP的拉斷為標(biāo)志仍表現(xiàn)為明顯的脆性；隨著帶載應(yīng)力水平從0增加到0.85,CFRP帶載約束混凝土圓柱的極限承載力先提高后降低，從提高

4、到降低轉(zhuǎn)變處的帶載應(yīng)力水平本文估計(jì)在0.7左右；CFRP帶載約束混凝土圓柱的極限軸向應(yīng)變隨著帶載應(yīng)力水平的提高先增大后減小，而極限膨脹比隨著帶載應(yīng)力水平的提高先減小后增大，變化趨勢(shì)的轉(zhuǎn)折均發(fā)生在帶載應(yīng)力水平等于約束比時(shí)。
　　 論文結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果比較分析了一些現(xiàn)有FRP約束混凝土的極限軸心抗壓強(qiáng)度模型、極限軸向壓應(yīng)變模型、膨脹比模型以及縱向應(yīng)力-應(yīng)變模型，再根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在CSAS806-02極限抗壓強(qiáng)度模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入所謂