CFRP加固火災后混凝土界面粘結(jié)性能及短柱抗震性能.pdf

1、纖維增強復合材料(FRP)加固法以其輕質(zhì)高強、施工方便、質(zhì)量易于保證等優(yōu)點,近年來在火災后混凝土結(jié)構(gòu)的加固改造工程中得到一定應用。目前,有關常溫下和高溫下的 FRP與混凝土的界面粘結(jié)性能已有較多的研究,而有關FRP與高溫后混凝土的界面粘結(jié)性能方面的研究工作未見文獻報道。另外,FRP加固火災后混凝土構(gòu)件方面的研究工作也取得一定成果,但是尚未見到有關FRP加固火災后鋼筋混凝土柱抗剪性能方面的研究報道。為此,本文進行了碳纖維布與火災后混凝土的

2、界面粘結(jié)性能研究和碳纖維布加固火災后鋼筋混凝土短柱的抗震性能的試驗研究。本文的主要工作和結(jié)論如下:
　　1.通過35個正拉試件進行了碳纖維布與火災后混凝土界面的正拉粘結(jié)性能試驗,研究過火溫度、恒溫時間、冷卻方式等參數(shù)對碳纖維布與火災后混凝土界面的正拉粘結(jié)強度的影響規(guī)律,建立了火災后混凝土的正拉粘結(jié)強度與過火溫度的關系式。結(jié)果表明:(1)隨過火溫度升高,碳纖維布與火災后混凝土界面的正拉粘結(jié)強度逐漸降低,噴水冷卻后試件的正拉粘結(jié)強度比

3、自然冷卻后的低。經(jīng)歷300℃、500℃高溫作用的混凝土試件,自然冷卻和噴水冷卻后正拉粘結(jié)強度較常溫時分別降低了4.1％、30.8%和11.0%、40.4%。(2)高溫作用后混凝土發(fā)生內(nèi)聚破壞時破壞面的深度較常溫時明顯加大,這可能是由于碳纖維膠滲入到高溫后表層混凝土內(nèi),使界面下一定深度范圍內(nèi)局部混凝土整體性加強。
　　2.通過45個單剪試件進行了碳纖維布與火災后混凝土界面的單剪粘結(jié)性能試驗,研究碳纖維布粘結(jié)長度、粘結(jié)寬度及層數(shù)、受火

4、溫度、冷卻方式等參數(shù)對碳纖維布與火災后混凝土界面的極限粘結(jié)荷載的影響規(guī)律,提出了分別基于雙曲線模型和基于Popovics模型的CFRP-火災后混凝土界面粘結(jié)滑移本構(gòu)模型,并給出了曲線特征參數(shù)的計算式。結(jié)果表明:(1)當過火溫度小于500℃時,各溫度下試件的極限粘結(jié)荷載隨粘結(jié)長度的增加呈先上升后下降的趨勢,且在粘結(jié)長度為130mm處達到最大值。當過火溫度為500℃時,試件的極限粘結(jié)荷載隨粘結(jié)長度的增加呈增加趨勢。(2)經(jīng)過標準化處理后的

5、CFRP-火災后混凝土界面的局部粘結(jié)-滑移關系曲線大體相同。
　　3.通過碳纖維布加固火災后鋼筋混凝土短柱的擬靜力試驗,研究碳纖維布加固方式和加固量對火災后鋼筋混凝土短柱抗震性能加固效果的影響規(guī)律,并提出了碳纖維布加固火災后鋼筋混凝土柱抗剪承載力的實用計算方法。結(jié)果表明:(1)未受火短柱經(jīng)CFRP加固后的抗剪承載力比未加固短柱提高了21.8%,火災后鋼筋混凝土短柱經(jīng)CFRP加固后的抗剪承載力比未受火未加固短柱提高了111.2%~1