二次受力下預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固混凝土偏壓柱理論研究與有限元模擬.pdf

1、碳纖維材料加固技術(shù)是一種新興的加固技術(shù)，其優(yōu)越的性能受到越來越多的關(guān)注。碳纖維布的特點(diǎn)包括可變形能力強(qiáng)、抗拉強(qiáng)度高、自重輕、抗腐蝕、耐久性好、耐疲勞、耐高溫、熱膨脹系數(shù)小等。從上世紀(jì)八十年代以來的碳纖維加固研究中，多集中在軸壓圓形柱，而實(shí)際工程中的混凝土柱多是矩形且承受偏心荷載，同時普通碳纖維布加固時碳纖維布提供的是被動約束，無法充分發(fā)揮其高強(qiáng)度的特點(diǎn)，因此近年來一些專家學(xué)者提出預(yù)應(yīng)力碳纖維布的加固方法，提高材料使用效率。本文結(jié)合工程實(shí)

2、際，同時考慮了混凝土柱的二次受力問題。
　　綜合以上問題，本文研究的主要內(nèi)容如下:
　　(1)在已有碳纖維布普通加固混凝土圓形柱的基礎(chǔ)上，通過截面形狀系數(shù)、拐角削弱系數(shù)、共同工作系數(shù)等進(jìn)行折減，推導(dǎo)出預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固矩形混凝土偏壓柱的環(huán)向約束應(yīng)力計算公式。
　　(2)在已有計算模型基礎(chǔ)上，通過引入折減系數(shù)推導(dǎo)出二次受力下預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固矩形混凝土偏壓柱的極限壓應(yīng)變、極限壓應(yīng)力和應(yīng)力-應(yīng)變模型表達(dá)式。
　　(3

3、)結(jié)合本文研究的預(yù)應(yīng)力碳纖維布和偏心受壓柱的特點(diǎn)，推導(dǎo)出加固后混凝土偏壓柱的正截面承載力計算公式。
　　(4)在前述理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，對比分析混凝土強(qiáng)度等級、長細(xì)比、初始偏心距等對一次受力、二次受力下預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固矩形混凝土偏壓柱力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，二次受力下偏壓柱的各力學(xué)性能均略小于一次受力，環(huán)向加固對小偏心受壓柱承載力的提高效果更加顯著。
　　(5)利用有線元分析軟件ABAQUS對一次受力、二次受力下預(yù)應(yīng)力碳纖