FRP加固混凝土框架結(jié)構(gòu)梁、柱和節(jié)點(diǎn)的性能研究.pdf

1、FRP(FjbeR Reinforced Plastics)即纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)是近十年來在國內(nèi)出現(xiàn)和發(fā)展起來的一種新型加固技術(shù),是近年來科學(xué)研究和工程應(yīng)用的熱點(diǎn).本文從2002年開始,對(duì)各類FRP加固混凝土框架結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行了比較全面的試驗(yàn)研究和理論分析,共進(jìn)行梁、柱、節(jié)點(diǎn)共28個(gè)構(gòu)件的試驗(yàn)研究,研究內(nèi)容主要有以下三方面: 1)基于12根梁的試驗(yàn)結(jié)果,研究了CFRP、HFRP 加固不同配筋率的鋼筋混凝土梁正截面和斜

2、截面的受力性能,分析結(jié)果表明:FRP加固梁的極限承載能力和變形能力都有了顯著的提高；HFRP的加固效率明顯高于CFRP；加固梁的正截面應(yīng)變符合平截面假定；在保證粘結(jié)強(qiáng)度和良好錨固的前提下FRP抗彎加固梁有兩種典型破壞形態(tài)；FRP抗剪加固梁的效果主要依賴于纖維的有效應(yīng)變；并提出了FRP加固混凝土梁的受彎、受剪承載力計(jì)算方法.并通過實(shí)際加固工程的成功設(shè)計(jì)和實(shí)荷堆載檢測(cè)驗(yàn)證了該研究成果的可行性. 2)通過CFRP、高強(qiáng)GFRP、HFR

3、P加固不同強(qiáng)度等級(jí)的12個(gè)混凝土軸壓柱的試驗(yàn),研究了纖維品種、混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)軸壓柱承載能力和延性的影響規(guī)律,分析結(jié)果表明:在體積加固率相同的前提下,CFRP加固柱的承載力提高幅度最大,GFRP加固柱的延性改善明顯,HFRP在保持加固柱有較高承載力的前提下表現(xiàn)出了較好的延性,綜合效益最好；隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高,FRP約束混凝土軸壓柱的承載力和延性提高的幅度均呈下降的趨勢(shì).并分析了FRP加固軸壓柱的約束機(jī)理和應(yīng)力應(yīng)變模型,建立了條帶式F

4、RP約束混凝土軸壓方柱的承載力計(jì)算模型,計(jì)算值與試驗(yàn)值符合良好. 3)通過四個(gè)混凝土梁柱T形邊節(jié)點(diǎn)的抗震性能試驗(yàn),研究了高強(qiáng)GFRP、HFRP對(duì)節(jié)點(diǎn)承載能力、延性、耗能能力和承載力降低特性、剛度退化特性等抗震性能的影響規(guī)律,分析結(jié)果表明:兩種FRP加固節(jié)點(diǎn)均可以取得滿意的抗震性能,在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)采用±45°方向粘貼纖維可以顯著提高構(gòu)件的延性和耗能能力.在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了FRP加固節(jié)點(diǎn)受剪承載力的計(jì)算公式,并基于分析給出了相關(guān)計(jì)算