FRP筋-布復(fù)合加固鋼筋混凝土橋墩抗震性能試驗(yàn)研究.pdf

1、目前，國內(nèi)外很多橋墩由于內(nèi)部自身“頭重腳輕”的結(jié)構(gòu)特性，外部環(huán)境腐蝕、超載、設(shè)計(jì)施工等因素的影響，承載力嚴(yán)重不足，柱腳塑性鉸過快發(fā)展，耐久性能差，存在許多安全隱患，亟待進(jìn)行抗震加固，實(shí)現(xiàn)橋墩綜合力學(xué)性能的提升。
　　首先，本文對(duì)現(xiàn)有的橋墩加固技術(shù)進(jìn)行了綜合比較和評(píng)估，研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的橋墩加固一般采用的是單一的橋墩加固技術(shù)，很難滿足橋墩加固的承載力、延性、耐久性等綜合力學(xué)性能提升的要求，鑒于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Fiber Reinfor

2、ced Polymer，簡稱FRP)高強(qiáng)、線彈性、耐腐蝕的優(yōu)良特性，提出了FRP筋/布復(fù)合加固技術(shù)，即縱向嵌入式(Near-Surface-Mounted，簡稱NSM)FRP筋加固技術(shù)與外貼FRP布環(huán)向約束加固技術(shù)的復(fù)合，以期提高鋼筋混凝土橋墩的綜合力學(xué)性能。
　　針對(duì)現(xiàn)有橋墩的工作現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)了RC橋墩室內(nèi)模型，并給出了一套FRP筋/布復(fù)合加固工藝流程：對(duì)擬靜力抗震性能試驗(yàn)裝置進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)，改善了橋墩模型試驗(yàn)的邊界條件誤差和

3、試驗(yàn)測量誤差；設(shè)計(jì)了一套柱腳變形測量方法，可測出柱腳縱筋拉伸效應(yīng)、柱腳轉(zhuǎn)角、柱腳截面平均曲率，試驗(yàn)測量效果良好。
　　進(jìn)行了7根玄武巖纖維復(fù)合(Basalt Fiber reinforced Polymer，簡稱BFRP)筋/布復(fù)合加固的鋼筋混凝土(RC)柱的擬靜力抗震性能試驗(yàn)，通過比較未加固試件、BFRP布環(huán)向約束加固試件、縱向嵌入式BFRP筋加固試件、BFRP筋/布復(fù)合加固試件，研究BFRP筋/布復(fù)合加固效果；改變嵌入BFRP

4、筋直徑大小，研究嵌入BFRP筋加固量對(duì)復(fù)合加固效果的影響；對(duì)嵌入式BFRP筋采用部分粘結(jié)技術(shù)進(jìn)行試探性研究，犧牲試件前期的剛度，達(dá)到后期承載力和延性的提高。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，BFRP筋/布復(fù)合加固技術(shù)并不是嵌入式BFRP筋加固技術(shù)和BFRP布約束加固技術(shù)的簡單疊加，BFRP布在約束鋼筋混凝土提高RC柱延性的同時(shí)，抑制了嵌入BFRP筋在混凝土保護(hù)層中的壓曲鼓出和粘結(jié)破壞，有效的提高了BFRP筋的粘結(jié)性能；而嵌入BFRP筋提高了截面

5、縱筋配筋率，有效的提高了RC柱的承載力，抑制了柱腳縱筋拉伸效應(yīng)，提高了BFRP布的強(qiáng)度利用率，擴(kuò)大了柱腳作用耗能區(qū)域，柱腳截面轉(zhuǎn)角和截面曲率分布均勻度提高，BFRP筋/布復(fù)合加固效果良好，RC柱綜合力學(xué)性能得到顯著提高。隨著嵌入BFRP筋加固量的增加，RC柱屈服后的二次剛度逐漸提高，承載能力隨之增大，而且延性性能跟未加固RC柱相比都得到較好的提高；由于對(duì)嵌入BFRP筋的粘結(jié)性能認(rèn)識(shí)不足，部分粘結(jié)的嵌入式BFRP筋粘結(jié)長度不足，過早發(fā)生粘