CFRP帶載約束加固混凝土圓柱軸壓力學(xué)性能試驗研究.pdf

1、CFRP片材因具有高強、輕質(zhì)、耐腐蝕、抗疲勞、無磁性、施工便捷等優(yōu)點，在過去的幾十年里已廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固，CFRP約束混凝土柱由于混凝土處于三向受壓狀態(tài)，能大大提高混凝土柱的抗壓強度和延性，因此目前針對CFRP約束加固混凝土柱的研究已廣泛開展，并取得了豐碩的成果，然而現(xiàn)有的研究絕大部分都是針對未帶載的新澆混凝土結(jié)構(gòu)，而對帶載約束混凝土的研究還處于開始階段，對于帶載可能引起的約束加固混凝土柱性能的變化還不甚了解，鑒于混凝

2、土構(gòu)件在加固前不能完全卸載而需要進行帶載加固的工況，本文對四組共29根混凝土圓柱進行了CFRP帶載約束的試驗研究和相關(guān)的理論分析。
　　 考慮到帶載過程中CFRP片材需要相對較長的養(yǎng)護時間，而常用的液壓加載設(shè)備如液壓千斤頂不能長時間保持荷載，本文設(shè)計了兩套能長期保持恒定荷載的加載裝置，另外為加快試驗進度還針對100mm直徑混凝土柱增加了兩個100噸機械千斤頂，對四組試件進行了不同帶載應(yīng)力水平下不同截面尺寸的CFRP約束素混凝土和

3、鋼筋混凝土網(wǎng)柱的兩階段（未約束混凝土預(yù)加荷載階段和CFRP約束混凝土加載階段）軸心抗壓試驗研究，并在試驗的基礎(chǔ)上具體詳細地分析了帶載應(yīng)力水平、截面尺寸以及配筋對約束柱極限承載力、破壞形態(tài)和延性帶來的影響。試驗結(jié)果表明：CFRP約束極大地提高了混凝土柱承載力和延性，但CFRP約束混凝土柱的破壞由于以脆性材料CFRP的拉斷為標志仍表現(xiàn)為明顯的脆性；隨著帶載應(yīng)力水平從0增加到0.85,CFRP帶載約束混凝土圓柱的極限承載力先提高后降低，從提高

4、到降低轉(zhuǎn)變處的帶載應(yīng)力水平本文估計在0.7左右；CFRP帶載約束混凝土圓柱的極限軸向應(yīng)變隨著帶載應(yīng)力水平的提高先增大后減小，而極限膨脹比隨著帶載應(yīng)力水平的提高先減小后增大，變化趨勢的轉(zhuǎn)折均發(fā)生在帶載應(yīng)力水平等于約束比時。
　　 論文結(jié)合試驗結(jié)果比較分析了一些現(xiàn)有FRP約束混凝土的極限軸心抗壓強度模型、極限軸向壓應(yīng)變模型、膨脹比模型以及縱向應(yīng)力-應(yīng)變模型，再根據(jù)試驗結(jié)果，在CSAS806-02極限抗壓強度模型的基礎(chǔ)上，通過引入所謂