嵌入式CFRP板(筋)材加固木構件試驗研究.pdf

1、中國悠久的建筑歷史造就了大量的歷史木結構建筑，但是由于年代久遠加之自然和人為力量的侵蝕和破壞，許多歷史木結構建筑都出現(xiàn)了不同程度的損壞，急需進行維修保護。同時為了避免傳統(tǒng)加固方法對歷史文物結構性和外觀性的破壞，本文引入了一個損傷較小且滿足歷史建筑“修舊如舊”修繕原則的加固方法——嵌入CFRP加固法。本文通過試驗研究的方式，研究采用嵌入CFRP加固后的矩形松（杉）木梁和圓形松（杉）木短柱的力學性能，并在此基礎上建立了相應的計算模型和計算公

2、式，以供后續(xù)研究參考。
　　 本文的主要工作和研究成果如下:
　　 1.通過嵌入式CFRP材料加固矩形松（杉）木梁的受彎性能試驗，研究了試驗木梁的破壞形式、受彎承載力、剛度和荷載-撓度曲線，并且驗證了受彎截面平截面假定。試驗結果表明:除少部分的杉木梁出現(xiàn)縱向剪切破壞，其余試驗木梁的破壞形式均為跨中底部和靠近底部處木纖維拉斷的受彎破壞;杉木木梁采用板材和筋材加固后受彎極限承載力提高了2.2％～34.8％;松木木梁采用板材和

3、筋材加固后受彎極限承載力提高了7.8％～30.7％;從荷載撓度曲線來看，碳纖維材料加固后的木梁其彈性階段的剛度和塑性階段的延性都得到了一定的提高，說明該種加固方式加固木梁是行之有效的;
　　 2.通過嵌入式CFRP材料加固圓形松（杉）木短柱的軸心受壓性能試驗，研究了試驗木柱的破壞形式、受壓極限承載力、荷載-應變?nèi)€。試驗結果表明:圓形木柱軸心受壓試驗的破壞均是以木纖維壓潰、錯位從而致使木柱失去承載能力;采用嵌入式CFRP加固的

4、試件在木纖維壓潰之前都出現(xiàn)不同程度加固材料與木柱剝離的情況。采用嵌入式CFRP材料加固的圓形木柱試件，其軸心受壓承載能力較未加固試件得到了一定的提高（杉木提高了1.81％～37.2％，松木提高了2.2％～22.9％），杉木試件提高效果較松木試件明顯。從荷載-應變曲線可以看出，加固材料很好的彌補了木柱原有的一些缺陷，試件彈性階段剛度和塑性階段延性得到了一定的提升;
　　 3.通過一系列的基本假定，得出相應的理論模型，在此理論模型的