預應力CFRP布加固負載混凝土圓柱軸心受壓試驗研究.pdf

1、學校代碼：10225學號：S14299學位論文預應力CFRP布加固負載混凝土圓柱軸心受壓試驗研究指導教師姓名：申請學位級別：論文提交日期：授予學位單位：葉旭程東輝教授碩士2014年4月東北林業(yè)大學東北林業(yè)大學學科專業(yè)：結構工程論文答辯日期：2014年6月授予學位日期：2014年6月答辯委員會主席：論文評閱人：素夕厶櫛素大學摘要摘要碳纖維布增強復合材料(carbonfiberreinforcedpolymersheet，以下簡稱CFRP布

2、)是采用固化工藝將碳纖維絲和樹脂以特定的比例經過機械加工固化或者通過有方向性的紡織而形成的復合材料。CFRP布不僅具有輕質高強、彈性模量高、易加工和耐腐蝕性好的特點，還可利用其對混凝土結構進行加固補強，此加固方法已被較為廣泛的應用于實際工程中，具有耐腐蝕、施工工期短、操作工序簡單、適用面廣等優(yōu)點。近幾年，CFRP布加固方法已成為廣大工程人員及科研學者研究的熱點，但目前國內外研究人員在預應力CFRP布加固負載混凝土柱這一方向的研究開展得較

3、少，基于這一現狀，本文主要開展了以下工作：(1)為開展預應力CFRP加固負載混凝土圓柱軸心受壓性能研究，以混凝土柱負載水平、CFRP布預張拉應力、CFRP布層數為試驗參數，設計制作了12根圓形截面混凝土短柱，其中包括一根未加固普通混凝土柱和二根普通CFRP布加固柱。試驗中采用的張拉機具在已有模型基礎上稍加改進，分別在負載與非負載條件下進行預應力CFRP布加固，完成軸心受壓試驗，并獲得12組試驗數據。(2)對加固負載圓形截面混凝土短柱進行

4、破壞狀態(tài)、正截面承載力、柱身延性及CFRP布約束機理等方面研究。研究結果表明：在負載狀態(tài)與非負載狀態(tài)下進行預應力CFRP布加固，均能有效提高圓形截面混凝土短柱的屈服強度和極限承載力，且屈服強度的提高幅度與CFRP布層數和預應力水平有關；在相同負載狀態(tài)下，混凝土柱的極限承載力只與CFRP布的層數有關，預應力水平對柱極限承載力無明顯影響；預應力CFRP布能限制混凝土柱的縱向和橫向變形，較大幅度提高混凝土的極限壓應變，增強混凝土柱的變形能力。

5、(3)分別采用普通CFRP布和預應力CFRP布對混凝土圓柱加固，對比分析其受力機理，分析表明：預應力的施加，改變了普通CFRP布在加固中處于被動提供約束力的狀況，使CFRP布由被動受力狀態(tài)轉變?yōu)橹鲃邮芰顟B(tài)，CFRP布能更好地與構件協(xié)同受力，緩解CFRP布應變滯后現象，充分發(fā)揮CFRP布高強優(yōu)勢。(4)基于試驗實測數據，利用有限元軟件ABAQUS對12根圓形截面混凝土短柱進行軸心受壓模擬，將試驗值與有限元分析值進行比較，結果表明分析值和