二次受力下玄武岩纤维加固混凝土矩形柱的轴压性能研究.pdf

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2、单位：土木工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：吉林建筑大学ClassifiedIndex:TU398+.9U.D.C:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchontheCompressiveBehaviorofRectangularConcreteColumnsReinforcedwithBFRPUndertheSecondaryLoadCandidate:DuShenghaoSupervisor:Prof.JiangHaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEng

3、ineeringSpeciality:ArchitectureandCivilEngineeringAffiliation:SchoolofCivilEngineeringDateofDefence:June,2016Degree-Conferring-Institution:JiLinJianzhuUniversity摘要摘要玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)作为一种新型复合材料因具有较高的强度、较好的延性、耐高温、耐腐蚀、施工方便等特性以及在加固成本方面的突出优势，其在建筑结构加固领域已被广泛重视并得到应用。二次受力问题在实际工程加固中不可避免，即原混凝土结构在工程加

4、固前已经受力，加固过程中不可能处于完全卸载状态，加固后的新结构又继续受力，使得混凝土结构出现应力、应变水平滞后现象。现有大量关于应用纤维增强复合材料（FRP）加固混凝土柱以提高其轴压极限承载力的研究，但多以无初始荷载作用为前提，即不考虑二次受力问题，不符合加固工程实际。本文正以加固工程实际为出发点,对二次受力下BFRP连续环向包裹混凝土矩形柱的轴压性能进行了研究。通过3组12根BFRP加固混凝土矩形柱的轴压试验，研究了二次受力下BFRP加固混凝土矩形柱的轴向受力性能，其涉及了不同加固情况、不同截面尺寸和不同纤维布加固层数等因素对混凝土矩形柱轴压极限承载力及极限压应变的影响

5、。试验结果表明，当初始轴压比为0.7时，二次受力下BFRP加固混凝土矩形柱轴压极限承载力和延性均有明显提高，但提高幅度较无初始荷载作用时有所降低；二次受力下BFRP加固混凝土矩形柱存在尺寸效应，即在试件几何相似条件下，混凝土矩形柱抗压强度随截面尺寸的增大其提高值有所降低，且随纤维布加固层数的增加而增大。论文比较分析了一些现有FRP约束混凝土柱的应力—应变关系模型，依据试验结果提出合理假设，综合考虑截面形状、混凝土强度、纤维布加固有效性、纤维布加固层数和拐角应力集中等因素，对混凝土柱的侧向约束强度进行修正，并在一次受力BFRP加固混凝土矩形柱基础上利用叠加原理和强度代换法建

6、立了二次受力下BFRP加固混凝土矩形柱的抗压强度模型及应力—应变关系模型，所I吉林建筑大学工程硕士学位论文得模型的理论计算值与试验结果吻合较好。最后在此基础上推导了二次受力下BFRP加固混凝土矩形柱轴压承载力的计算方法，所得理论计算值与试验值基本吻合，实现了研究初衷，为加固工程实际提供了一定的参考。关键词玄武岩纤维（BFRP）；二次受力；混凝土矩形柱；轴压极限承载力；极限压应变；应力—应变关系曲线IIAbstractAbstractBecauseofgoodductility,hightemperatureresistant,corrosionresistantprope

7、rtiesandoutstandingadvantagesofcost,basaltfiberreinforcedpolymer(BFRP)asanewtypeofcompositematerialhasbeenwidelyattentioninthefieldofbuildingstructurereinforcement.Theeffectofsecondaryloadisinevitableinthepracticalreinforcementengineering,namelytheoriginalconcretest