GFRP加固混凝土受压柱的力学分析

GFRP加固混凝土受压圆柱的力学分析

概述：

试验研究和工程实践证明，使用外贴碳纤维布加固混凝土是一种施工方便，质量可靠的加固方法。使用这种方法加固的混凝土柱在轴向受压的时候，其核心部分的混凝土向外变形受到碳纤维布的约束，使得的混凝土处在三向受压的状态。在这种状态下，它的强度和延展性能都大幅度的提高。本文在以往学者的基础上，设计了碳纤维约束混凝土圆柱的轴心受压试验，根据试件的约束类型和混凝土类型将试件分为4组，通过对试验结果的分析分别对下面的几个问题进行了研究。

（1） 碳纤维布约束混凝土圆柱的位移-载荷曲线。

（2） 碳纤维布约束素混凝土柱和钢纤维混凝土柱的延性及破坏形貌对比。 （3）

实验概况

本章对4组，共12根柱子 1.CFRP碳纤维加固塑材

碳纤维布及胶的主要性能指标，采用相关厂家提供的技术参数。FRP片材的主要力学性能则通过拉伸试验测得。试验方法是把CFRP布剪裁成30毫米宽，250毫米长的矩形。然后两面都均匀的刷上胶。在制作好的试件中间粘贴应变片，测试加载过程中的应力-曲线。

2.混凝土试件

试验中的所有混凝土试件的强度等级都是C30，按照加固形式及混凝土类型把试件共分为4组。实验中使用水泥采用的是本试验采用的水泥为42.5#普通硅酸盐水泥，细骨料采用山东莱芜河滩沙子，骨料采用济南章丘双山青石子，粒径为10～15mm，配合比为水泥：水：石子：沙子：=1：0.35：1.93：1.67。钢纤维采用上海真强纤维有限公司生产的端钩型钢丝纤维，规格尺寸分别为50mm、30mm、25mm,长径比为60，抗拉强度大于600MP。其中，钢纤维掺入比为4%，混凝土设计强度等级是C30，并采用位移传感器测量柱子的位移。采用静态应变仪测量横向纵向以及GFRP布缠绕方向的位移。试件标准尺寸采用直径D为18mm，高为 50mm的圆柱。 柱子参数如图下图所示GZ(1)～GZ(4)共4根，均为没有加固的钢纤维混凝土柱；SZ(1)～SZ(2)共2根，表示没有加固的素混凝土柱；JGZ(1)～JGZ(4)共4根，表示加固的钢纤维混凝土柱；而JSZ(1)～JSZ(2)表示加固的素混凝土柱；对于试件GZ及SZ布置5列应变片，其中每列应变片上中下各布置一个应变片；而对于JGZ及JSZ在横向纵向及缠绕方向各布置2个应变片。布置如图所示。

各个试件编号和参数

试件编号 试件个数 加固层数 约束类型 应变片个数 混凝土类型 GZ 4 0 无约束 15 钢纤维混凝土 SZ 2 0 无约束 15 素混凝土 JGZ 4 2 全约束 8 钢纤维混凝土 JSZ 2 2 全约束 8 素混凝土

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