HFRP約束混凝土圓柱軸壓力學(xué)性能研究.pdf

1、現(xiàn)有的建筑由于鋼筋銹蝕、材料老化、超負(fù)荷使用、自然災(zāi)害等引起的結(jié)構(gòu)性能劣化，每年都帶來(lái)巨額的修復(fù)加固費(fèi)用。為了克服這一問(wèn)題各國(guó)學(xué)者進(jìn)行了大量研究，由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(fiber reinforced po]ymer，簡(jiǎn)稱FRP)具有重量輕，強(qiáng)度高，易于施工，耐腐蝕性好，對(duì)原結(jié)構(gòu)剛度影響小等優(yōu)越性能，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，F(xiàn)RP加固混凝土結(jié)構(gòu)也成為土木工程的研究熱點(diǎn)。但是現(xiàn)在研究也表明單一纖維的脆性大，變形能力不足，所加固的結(jié)構(gòu)延

2、性差，制約了FRP的廣泛應(yīng)用。混雜纖維可以充分發(fā)揮不同纖維的優(yōu)勢(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，改善所加固結(jié)構(gòu)的延性，優(yōu)化FRP的綜合力學(xué)性能。
　　 本文通過(guò)HFRP單軸拉伸試驗(yàn)與HFRP約束混凝土圓柱軸壓試驗(yàn)，研究了HFRP的材料性能及HFRP約束混凝土圓柱軸壓力學(xué)性能。通過(guò)試驗(yàn)與理論分析對(duì)HFRP的彈性模量及抗拉強(qiáng)度進(jìn)行了研究，并分析了HFRP約束混凝土圓柱的抗壓承載力、極限縱向應(yīng)變、極限環(huán)向應(yīng)變、破壞形態(tài)、加固成本。最后通過(guò)對(duì)已有模型的總結(jié)

3、及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析，提出了一個(gè)整體式的HFRP約束混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變模型。
　　 本文通過(guò)CFRP、BFRP、GFRP三種纖維的混雜，研究了不同混雜比下的HFRP的力學(xué)性能，通過(guò)單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明HFRP的彈性模量符合混合定律，而抗拉強(qiáng)度根據(jù)低延性纖維含量的不同計(jì)算公式也隨之改變。
　　 通過(guò)HFRP約束混凝土圓柱的軸壓試驗(yàn)，本文分析了試件的破壞形態(tài)，承載力，加固成本等。試驗(yàn)表明HFRP約束混凝土柱裂縫發(fā)展緩慢，

4、基本無(wú)爆裂性，破壞時(shí)內(nèi)外層纖維斷口位置不同，有大量纖維被拉出，內(nèi)層纖維發(fā)揮了超過(guò)其在單一纖維約束時(shí)的強(qiáng)度。HFRP可以在保證其強(qiáng)度的前提下，降低加固成本。纖維層數(shù)增加時(shí)，可提高試件的抗壓強(qiáng)度并適當(dāng)增加其延性。三種纖維混雜時(shí)，由于不同纖維間粘結(jié)搭接的影響，混雜效果不明顯，不建議使用。
　　 對(duì)FRP約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€的發(fā)展過(guò)程分析表明混凝土強(qiáng)度、FRP剛度、FRP強(qiáng)度是影響應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€的關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有模型的總結(jié)分