cfrp（碳纤维增强材料）加固混凝土结构偏压柱的试验研究及理论分析

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1、嚣篓蘩青岛理工大学工学硕士学位论文摘要由于粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土结构具有轻质、高强、耐腐蚀性等优点，在国际上已深受重视并取得了较多的应用和发展。本文共完成了9根碳纤维布加固钢筋混凝土柱的试验研究，分析了偏压柱在粘贴碳纤维布后对承载力、延性及破坏形态等方面的影响，并讨论了在不同偏心距和不同粘贴方式下碳纤维布对加固效果的影响。试验结果表明：大偏心受压柱在受拉面纵向粘贴碳纤维布后，偏压柱承载力和抗弯刚度有一定程度的提高，裂缝宽度减小且分布均匀，而采用横向粘贴效果对承载力提高影响不大。小偏压柱横向粘贴碳纤维布后，极限承载力和

2、变形能力也有一定程度的提高，但承载力提高幅度相对大偏心受压柱纵向粘贴要弱一些，然而对改善柱的延性较好，能显著提高其抗震性能，另外，大偏心受压柱采用纵横向混合粘贴加固效果最理想。本文还对碳纤维布约束混凝土的受力性能进行了研究，并引用了LainandTeng应力一应变关系模型，针对不同CFRP约束量的情况下，作者建议了两种不同的应力一应变关系模型。在此基础上，我们还根据《混凝土结构加固设计规范》改进了碳纤维布横向加固钢筋混凝土小偏压柱的承载力计算公式，可供工程设计参考。最后，利用ANSYS有限元分析软件对试件进行了极限荷载作

3、用下的非线性分析。分析结果与试验结果吻合良好。关键词：碳纤维布(CFRP)应力一应变关系加固偏压柱约束混凝土承载力矩形截面非线性有限元重星堡三奎耋三耋堡圭耋堡鎏圣AbstractBecauseofmanyadvantagessuchaslightweight,hi出一strengthandcorrosiol!resistance，CarbonFiberReinforcedPolymer／Plasticforstructuralstrengtheningh越beenconsideredandpraisedhighlyoni

4、nternational，andalsoacquiredmall)applicationsanddevelopment．BasedonthetestsofninereinforcedcolumnsatrengthenedwithCFRPinthepapeithebondingofCFRPtotheinfluenceofbearingcapacity,ductilityandfailuremodes0theeccentricallyloadedcolumnshavebeenanalyzed．TheinfluenceofCF

5、RP“strengtheningeffect013differenteccentricitiesanddifferentstrengtheningmodeshabeendiscussed．Experimentalresultsindicatethat,underabigloadeccentricity,如beatingcapacity,stiffnessofthecoluma_lsstrengthenedbylongitudinalCFRPhavecertainextentincreasing,thecolumns’cr

6、acksshowlittleanddistributeunifotrahHoweveLwhencolumnsarestrengthenedbytral：IsversestrapsofCFRP,thstrengtheningeffectisnotverygood．ThebearingcapacityandductilityofcolumnunderasmallloadeecentdeityhaveacertainextentimprovementasaresultofthtransversestrapsofCFRP,but

7、comparedtothelongitudinalbonding，thedegreeofthbearingcapacityimprovedslightly．However,thetransversestrapsofCFRPhaveagooeffectontheductilityofthecolumns，andCanimproveitsanti-seismicpefformancobviously．Otherwise，thecolumnsthatunderabigloadeccentricityshowmoredistin

8、,benefitwhenstrengthenedbythecombinedactionofthelongitudinalandtransver：strapsofCFRP．Inthispaper,thebehaviorofconcreteprismconfinedwitllCFRPhasbeenstudieWequot