碳纤维加固受火混凝土柱的可靠性分析

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1、低温建筑技术2014年第12期(总第198期)碳纤维加固受火混凝土柱的可靠性分析姜封国，韩伟达，赵景鲁，李鹏(黑龙江科技大学建筑工程学院．哈尔滨150022)【摘要】考虑了加固前混凝土及钢筋强度、钢筋截面面积、纤维复合材料强度、有效约束应力、柱尺寸等的影响，对受火后的轴心受压钢筋混凝土柱采取碳纤维材料进行整体环向包裹加固，施加侧向约束，使柱处于三相受压状态，提高柱轴心抗压承载力。进而基于结构可靠性理论，采用一次二阶矩方法，分析其可靠性。分析过程中考虑了各种随机变量、变异系数和碳纤维材料特性对钢筋混凝土矩形柱的轴心抗压强度的影响，以及受火后钢筋混凝土柱轴心抗

2、压强度的折减和碳纤维加固后的强度提高。碳纤维材料加固对钢筋混凝土柱轴心抗压承载力和钢筋混凝土柱可靠性提高有明显的作用。验证了碳纤维加固修复技术的可行性，为碳纤维加固其它钢筋混凝土构件提供了新的思路，同时为其它受损后构件的加固维修提供了理论依据。【关键词】碳纤维布；加固；钢筋混凝土柱；可靠性；受火【中图分类号】TU375．3【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)12—0044—030弓I言纤维材料强度高的特点对构件表面进行外包处理，但自20世纪80年代以来，许多建筑物因设计不合与前两种加固原理却不同，受力机制是利用高强碳纤理、构造不完善、

3、使用不当以及一些突发自然灾害(如维来约束受压构件的纵向变形，从而提高承载力。火灾、水灾)等的影响，已经出现了不同程度的损坏甚高温作用后导致钢筋和混凝土弹性模量和材料至破坏，这就对加固技术研究提出的更新更高的要强度的降低、钢筋和混凝土之间粘结力的退化、构件求。其中碳纤维布加固技术因其与传统加固方式比承载力的降低，所以对该受火后钢筋混凝土柱需进行较具有高强高效、施工便捷、很好的耐久性和耐腐蚀外包碳纤维布加固处理，限制其变形，从而提高承载性、适用范围广、施工质量有保证而被应用到既有结力。文中利用碳纤维材料超高的抗拉强度限制受压构的加固中，取得了良好的效果。近20

4、年间，我国的钢筋混凝土矩形柱的变形，使钢筋混凝土柱受力时处高校和研究所也陆续开始了这方面的研究，虽然起步于三相受压状态，混凝土在三相受压的情况下，由于较晚，但已取得了大量的研究成果，主要涉及到碳纤受到侧向压力的约束作用，最大主应力轴的抗压强度维抗弯加固、抗剪加固、抗压加固。抗弯加固⋯主要会有较大程度的提高，从而提高了钢筋混凝土柱的整是利用碳纤维超高的抗拉强度，将碳纤维粘贴在构件体轴心抗压承载力。在此基础上，文中基于工程结构的受拉区外表面，使之与混凝土形成整体共同承受荷可靠性理论，对受火加固后钢筋混凝土柱的可靠性进载作用，从而提高承载力。抗剪加固⋯同样利用碳

5、纤行了分析，以便对结构安全性进行全方面的评估，从维的抗拉特点，将其粘贴在构件的剪跨区，充当箍筋，而对GB50367—2006《混凝土结构加固设计规范》进以提高抗剪承载力。然而抗压加固虽然是利用碳行验证。[基金项目】黑龙江省博士后资助经费计划(LBH—Z10209)；黑龙江省博士后科研启动资助(LBH—Q13141)O●oo●OO●O0●Oo●Oo●。0．oO●0O●o0●0O●O0．oO。●OO●OO●Oo●OO●OO．0口●0O●0O．0口●O0●O0●Do．00●O0●OO●OO●OO●OO●o0●o0●o0●OO●O0●0O●Oo●口0．0O．o0O

6、．Do．。o．。。．0O．0e●0对节点受力性能的影响，对于影响节点受力性能的相关参数性节点的实验研究[J]．哈尔滨建筑大学学报，1999，32(2)：21—25．还有待进一步进行有限元参数拓展分析。[5]欧谨，黄伟淳，韩晓健．新型钢管混凝土框架节点低周反复荷载试验研究[J]．地震工程与工程振动，1999，19(3)：44—48．参考文献[6]方小丹，李少云，钱稼茹，等．钢管混凝土柱一环梁节点抗震性能的试验研究[J]．建筑结构学报，2002，23(6)：1O一18．[1]管品武，孟会英。刘立新，等．钢管混凝土柱新型节点受力性[7]赵毅，徐礼华，等．劲性环梁

7、式钢管混凝土节点受力性能研究能试验研究[J]．世界地震工程，2001，17(4)：148—153．[J]．工程力学，2013：31(增刊)：241—247．[2]黄襄云，周福霖，罗学海，等．钢管混凝土柱结构节点抗震性能研究[J]．建筑结构，2001，31(7)：3—7．[3】刘志斌，钟善桐．钢管混凝土柱钢筋混凝土双梁节点的刚性[收稿日期]2014—08—28研究[J]．哈尔滨建筑大学学报，2001，34(4)：26—29．[作者简介]赵毅(1981一)，女，河南商城人，博士，讲师，研[4]陈洪涛，吴时适，肖永福，等．钢管混凝土框架钢筋贯通式刚究方向：组合结

8、构。姜封国等：碳纤维加固受火混凝土柱的可靠性分析451极限状态方程