碳纖維筋增強(qiáng)鋼筋混凝土框架豎向荷載下受力性能試驗(yàn)研究.pdf

1、鋼筋混凝土因其成本低、來源廣、性能優(yōu)越等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)。但是，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的問題限制了該結(jié)構(gòu)在腐蝕性環(huán)境下的應(yīng)用。CFRP筋與鋼筋混合配筋混凝土結(jié)構(gòu)綜合利用了鋼筋較好的延性和CFRP筋抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn):一方面混合配筋混凝土結(jié)構(gòu)將CFRP筋配置在構(gòu)件易被腐蝕的外側(cè)及邊角區(qū)，可較好地解決結(jié)構(gòu)在腐蝕環(huán)境下鋼筋銹蝕的問題;另一方面鋼筋可增加結(jié)構(gòu)的延性，不但解決了純CFRP筋混凝土結(jié)構(gòu)延性較差的問題，而且減小了該

2、結(jié)構(gòu)正常使用狀態(tài)下裂縫寬度和撓度過大的問題。所以混合配筋形式是一種較為理想的結(jié)構(gòu)配筋形式。
　　論文對CFRP筋與鋼筋混合配筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行了理論研究，主要研究內(nèi)容如下:得到了混合配筋混凝土受彎構(gòu)件的三種破壞模式;推出了混合配筋受彎構(gòu)件的承載力計(jì)算公式及最大最小配筋率計(jì)算公式;分析了混合配筋壓彎構(gòu)件的兩種破壞模式、混合配筋壓彎構(gòu)件的承載力計(jì)算公式和CFRP配筋截面積比γρ對CFRP筋強(qiáng)度利用率的影響，并給出了CFRP筋強(qiáng)度利用率的

3、設(shè)計(jì)建議;基于條帶法，得到了混合配筋受彎構(gòu)件及壓彎構(gòu)件截面的彎矩-曲率(M-ψ)曲線，并在此基礎(chǔ)上，分析了混凝土強(qiáng)度fc、構(gòu)件截面有效高度h0、綜合配筋率ρ、配筋比γρ、軸壓比μ及CFRP筋彈性模量Ef等參數(shù)對混合配筋混凝土構(gòu)件受力性能的影響。
　　論文在理論研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了四組框架（兩組混合配筋混凝土框架、一組鋼筋混凝土框架及一組CFRP筋混凝土框架），并且進(jìn)行了豎向荷載下的試驗(yàn)研究，Opensees有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測

4、數(shù)據(jù)表明:不同的配筋比γρ對框架在豎向荷載下的受力性能有較大影響。在適筋破壞范圍內(nèi)，若混合配筋混凝土框架梁的綜合配筋率ρ相等，則配筋比γρ越大，框架的承載力越大，但是其半塑性鉸發(fā)展速率會(huì)越慢，半塑性鉸長度越小，塑性內(nèi)力重分布現(xiàn)象越不明顯;對混合配筋框架梁的變形及耗能能力進(jìn)行分析，得出了混合配筋框架梁的耗能系數(shù)及塑性指標(biāo)，通過利用耗能系數(shù)及塑性指標(biāo)對混合配筋框架梁的耗能能力及延性進(jìn)行比較;根據(jù)框架梁配筋比γρ對調(diào)幅系數(shù)β的影響，借鑒鋼筋混