碳纤维布和角钢复合加固损伤混凝土柱抗震性能理论研究

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1、第43卷第7期建筑结构Vol．43No．72013年4月上BuildingStructureApr．2013碳纤维布和角钢复合加固损伤混凝土柱*抗震性能理论研究123王新玲，冯香玲，牛学娇(1郑州大学土木工程学院，郑州450002;2中国民航机场建设集团公司，北京100101;3煤炭工业郑州设计院有限公司，郑州450003)［摘要］基于已有的碳纤维布和角钢复合加固损伤混凝土柱水平低周反复荷载试验结果，推导了碳纤维布和角钢复合加固损伤钢筋混凝土柱的正截面承载力计算公式。经试算，与试验结果符合良好。进行了计算公式的可靠度分析，表明本文推导的计算公式满足可

2、靠度要求，并建议了经济的角钢加固肢长，可供加固设计参考。［关键词］损伤钢筋混凝土柱;碳纤维布和角钢复合加固;抗震性能;计算公式中图分类号:TU375.1文献标识码:A文章编号:1002-848X(2013)07-0014-03SeismicperformanceoftheinjuryRCcolumnstrengthenedbyanglesteelsandCFRPsheets123WangXinling，FengXiangling，NiuXuejiao(1CollegeofCivilEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhe

3、ngzhou450002，China;2ChinaAirportConstructionGroupCorporationofCAAC，Beijing100101，China;3ZhengzhouDesignandResearchInstituteofCoalIndustryCo．，Ltd．，Zhengzhou450003，China)Abstract:Basedontheexperimentsunderlow-cyclicandrepeatedloadforinjuryRCcolumnsstrengthenedbyCFRPsheetsandangle

4、steels，theflexuralcapacityformulawasderived．Thecalculationresultsmatchedtheexperimentalresultswellandtheformulafulfilledtherequirementsofreliability．Theeconomiclimblengthofstrengthenedanglesteelwassuggestedforthedesignreference．Keywords:injuryRCcolumn;strengthenedbyanglesteelsa

5、ndCFRPsheets;seismicperformance;calculationformula0前言特点，当加载至4Δy位移时，柱底最大裂缝宽度为虽然采用碳纤维(CFRP)布和角钢分别加固钢1.5mm，承载力下降，构件破坏。试验结果表明，角筋混凝土结构的方法已很成熟，但单纯地采用钢肢长的变化对试件开裂荷载基本无影响。但随着CFRP布或角钢加固柱均存在局限性，而采用角钢角钢肢长的增加，加固柱极限荷载和极限位移增大;和CFRP共同加固混凝土结构，可综合二者优点，使但屈服荷载和屈服位移变化较小。［1，2］本文基于文献［7］的试验结果和《混凝土结构加固

6、结构具有更好的延性和承载力。目前，国［9］内外对CFRP布和角钢复合加固钢筋混凝土梁、柱设计规范》(GB50010—2010)(简称混规)，对复［3-6］，结果表明加固效果合加固混凝土柱底的正截面承载力理论计算方法进或框架节点等进行了研究行了研究，提出了相应的计算公式，为实际工程设计良好。但针对柱身已开裂、甚至柱底形成塑性铰的提供依据。严重损伤钢筋混凝土框架柱的加固研究尚不多。课1损伤混凝土柱的损伤系数及加固性能研究题组提出采用CFRP箍粘贴柱身、角钢反贴柱底固1.1损伤混凝土柱的损伤系数D1定端的复合加固方法，可以实现既加固钢筋混凝土采用文献［10

7、］损伤系数定义，损伤钢筋混凝土柱身，又使柱底重新成为固定端的目的，并对角钢和柱的损伤系数按下式计算:CFRP箍复合加固损伤钢筋混凝土柱进行了抗震性K［7，8］p能的试验研究。D=1－(1)1Kc文献［7］进行了3根柱底严重损伤的钢筋混凝式中:Kp为试件最小刚度，由试验最大荷载和水平土悬臂柱采用CFRP布和角钢复合加固的试验。首位移计算得出;Kc为试件初始刚度，由试验第一级先，沿柱高度方向粘贴100mmCFRP布加固，为了使荷载和水平位移计算得出。已形成塑性铰的柱底重新成为固定端，在柱底采用反贴角钢的方法进行加固，并用螺栓连接和结构胶*河南省重点科技攻

8、关项目(092102310036)。粘结。然后，分析了加固柱的裂缝产生过程及破坏作者简介:王新玲，博士，教授