帶角部增強的CFRP約束混凝土方柱抗壓性能試驗研究.pdf

1、CFRP約束混凝土結構是近年來備受關注的一種新型組合結構，以其輕質高強的特性、簡單便捷的施工方式和經(jīng)久耐用的優(yōu)點受到越來越廣泛的應用。目前，對于CFRP約束圓柱的研究和應用已較為成熟，但對于CFRP約束方柱而言，由于在柱角部存在應力集中的問題，導致 CFRP產(chǎn)生的側向約束應力不均勻，大大影響了約束效應，這一直是研究與應用的難點。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上，在角部以特定的方式額外黏貼局部 CFRP增強層，角部增強層通過環(huán)氧樹脂相互粘結形成整體共同受力。通過這一方法可以有效提高約束柱的約束效應，具有良好的應用前景。
　　本文涉及到的研究參數(shù)有4個，分別為：局部增強層層數(shù)、局部增強層黏貼方式、局部增強層厚度和局部增強層搭接長度。

3、以期通過對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）本文共設計了8組方柱試件，每組3個，尺寸均為300?300?600mm，角部帶有30mm的預制倒角，混凝土強度等級均為 C30。每組試件分別采用不同的約束形式，并對其進行靜力軸壓試驗，試驗測量了每組約束柱的軸向抗壓強度、軸向應變和環(huán)向應變。通過研究發(fā)現(xiàn)，局部增強層確能明顯提高約束柱的承載力，在破壞模式、CFRP環(huán)向應變分布和延性方面也均有所改善。

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