基于規(guī)范對(duì)比的GFRP加固高強(qiáng)混凝土偏壓柱實(shí)驗(yàn)研究及模擬分析.pdf

1、大量房屋、橋梁結(jié)構(gòu)等在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，遭受地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害造成損傷，長(zhǎng)時(shí)間使用造成老化。建筑結(jié)構(gòu)使用功能改變，施工質(zhì)量不合格導(dǎo)致混凝土達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，這些問(wèn)題都將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物處于不安全以及影響正常使用的狀態(tài)。拆除重建會(huì)造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染，因此結(jié)構(gòu)物的維修、補(bǔ)強(qiáng)加固是土木工程學(xué)科重要的研究課題。與傳統(tǒng)材料相比，纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)、高彈、重量輕、耐腐蝕、耐高溫、耐疲勞、絕熱性能好以及便于施工、施工質(zhì)量有保證的優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的應(yīng)用到

2、工程結(jié)構(gòu)加固中。
　　目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)碳纖維復(fù)合材料(CFRP)約束普通強(qiáng)度混凝土柱的軸壓性能已進(jìn)行了大量的研究。然而現(xiàn)代的工程結(jié)構(gòu)向超高層、大跨度方向發(fā)展，對(duì)混凝土強(qiáng)度的要求越來(lái)越高。實(shí)際工程中，混凝土柱大多處于偏心受力狀態(tài)，軸壓構(gòu)件很少出現(xiàn)，GFRP相比CFRP具有價(jià)格低、斷裂應(yīng)變大的優(yōu)勢(shì)，因此研究GFRP加固高強(qiáng)混凝土柱偏壓性能更具有工程應(yīng)用價(jià)值。
　　對(duì)10根GFRP加固高強(qiáng)混凝土柱試件進(jìn)行偏壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究以及有

3、限元分析，深入研究不同加固方式下試件的極限承載力、破壞形態(tài)、延性等，重點(diǎn)分析了不同國(guó)家不同規(guī)范對(duì)于偏壓柱的加固方式和計(jì)算方法的差異，具體研究工作如下:
　　(1)對(duì)10根高強(qiáng)混凝土柱在偏心壓力作用的破壞過(guò)程和破壞形態(tài)進(jìn)行研究，其中2根為對(duì)比柱，8根為GFRP加固柱，試驗(yàn)的變化參量為偏心距、GFRP的層數(shù)和粘貼方式，比較了縱向抗彎加固、橫向約束加固、混合加固三種加固方式對(duì)于不同偏心距試件極限承載力、延性、荷載位移曲線、混凝土極限壓應(yīng)

4、變、縱橫向FRP應(yīng)變的影響。分析結(jié)果表明，橫向粘貼FRP顯著提高小偏心試件的承載力和延性，對(duì)大偏心試件承載力的提高不明顯?？v向粘貼FRP可以明顯提高大偏心試件的承載力，但會(huì)增加試件破壞的脆性?；旌霞庸檀笃脑嚰Ч詈?，混合加固小偏心試件優(yōu)勢(shì)不明顯。
　　(2)用ANSYS有限元軟件對(duì)試驗(yàn)的10根試件進(jìn)行全過(guò)程非線性有限元數(shù)值模擬，得到了試件加固前后的極限承載力、裂縫分布圖、極限承載力時(shí)混凝土和纖維布的應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D、荷載位移曲線等