鋼筋混凝土外包加固持壓型鋼柱構(gòu)件的力學性能研究.pdf

1、對已建鋼結(jié)構(gòu)建筑在使用過程中因環(huán)境的改變、使用功能的不當及災(zāi)害或其它原因造成的承載力不足或強度損失進行擬補和修復(fù)刻不容緩。鋼結(jié)構(gòu)的加固方法只局限于基本的幾種，在利用外包鋼筋混凝土法加固的研究上，仍然比較欠缺。為了能夠?qū)σ院蟮难芯考皩嶋H工程中的應(yīng)用提供更為可靠的參考依據(jù)，作者對鋼筋混凝土加固持壓型鋼柱構(gòu)件在軸心受壓下的力學性能進行研究。
　?。?）本文主要是在試驗的基礎(chǔ)上，通過對鋼筋混凝土外包加固持壓型鋼柱構(gòu)件在軸心荷載的作用下的應(yīng)

2、力、應(yīng)變關(guān)系進行了理論性的研究，分析了加固構(gòu)件在三種不同參數(shù)初始預(yù)壓大小、外包鋼筋混凝土部分的強度和所配置箍筋直徑大小下的破壞狀態(tài)及受力特性。經(jīng)研究，加固后的組合構(gòu)件的最終極限承載力隨著三種參數(shù)的變化而變化。并綜合考慮構(gòu)件的長細比對構(gòu)件穩(wěn)定性的影響，推導(dǎo)出了合理的組合構(gòu)件的極限承載力計算公式，同時利用試驗的數(shù)據(jù)驗證了計算公式的準確性。
　?。?）隨后通過有限元數(shù)值模擬軟件平臺，建立了7根不同參數(shù)變量的構(gòu)件模型，分析并驗證了構(gòu)件在變

3、量變化下的所受到的影響。將模型所模擬的結(jié)果與試驗過程中所采集的數(shù)據(jù)作對比，發(fā)現(xiàn)兩種結(jié)果的吻合較為良好，由此驗證了所建立組合構(gòu)件模型的準確性。并再次利用模型模擬所得構(gòu)件的承載力數(shù)值驗證對所推導(dǎo)的計算公式進行驗算。
　?。?）考慮到在此研究的過程中，構(gòu)件會受到的各種因素致使的混凝土強度的影響，作者提出利用CFRP布材料對組合構(gòu)件進行加固和修復(fù)。首先，在普通混凝土柱進行CFRP布外包加固，通過試驗研究加固柱的力學性能。研究表明，混凝土柱

4、構(gòu)件在CFRP布的外包下，承載力有明顯的提高。然后利用不同包裹方式的CFRP布對鋼筋混凝土外包零預(yù)壓下的型鋼構(gòu)件進行有限元模擬分析，由結(jié)果發(fā)現(xiàn)組合構(gòu)件的承載力在CFRP布的外包下大大提升。最后，對鋼筋混凝土外包持壓下的型鋼柱構(gòu)件在不同方式CFRP布約束下的受力性能進行數(shù)值模擬分析。研究表明，不同預(yù)壓下的組合構(gòu)件力學性能在CFRP布的外包下有較好的加固效果。
　　對預(yù)壓下的型鋼構(gòu)件進行外包鋼筋混凝土加固能夠很好地提高其力學性能，通過