考慮纖維編織網(wǎng)表面處理、層數(shù)和ECC施工工藝等因素,對FRP編織網(wǎng)/ECC復(fù)合增強(qiáng)鋼筋混凝土圓柱進(jìn)行了靜力軸向受壓試驗(yàn),研究了加固柱的承載力和變形能力.在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,利用有限元軟件建立了加固柱的數(shù)值分析模型.試驗(yàn)結(jié)果表明,加固柱的破壞形態(tài)為BFRP編織網(wǎng)斷裂;隨著編織網(wǎng)層數(shù)的增加,加固柱的極限荷載和變形性能均有所提高;FRP編織網(wǎng)經(jīng)過表面處理后,顯著地改善了與ECC的界面黏結(jié)性能和共同工作性能;涂抹ECC和噴射ECC與FRP編織網(wǎng)形成的復(fù)合加固層,均能對核心鋼筋混凝土柱提供有效的側(cè)向約束應(yīng)力,延緩了縱筋的屈服.計(jì)算結(jié)果表明,利用所建立的非線性有限元模型,可以有效地預(yù)測加固柱的極限荷載和受力性能. 

【文章來源】：東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016,46(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

試件破壞形式

mm4606102001.3試驗(yàn)裝置試驗(yàn)采用500t液壓伺服壓力機(jī)加載．在圓柱中部位置沿著縱向和橫向各對稱布置2個(gè)長度為60mm應(yīng)變片，測量試件的表面應(yīng)變．采用長度為5mm的應(yīng)變片測量圓柱內(nèi)部縱筋、箍筋及BFＲP編織網(wǎng)的應(yīng)變．在圓柱的頂部和底部設(shè)置位移傳感器測量試件的縱向變形．在試件達(dá)到極限荷載前，采用荷載控制，速率為2.4kN/s;達(dá)到極限荷載后，采用位移加載控制，速率為0.5mm/s．所有數(shù)據(jù)均通過東華靜態(tài)應(yīng)變儀測量獲得．2試驗(yàn)結(jié)果分析2.1破壞形態(tài)對比柱ＲC在縱筋受壓屈服后混凝土壓碎，柱體表面有多條縱向裂縫(見圖2(a))．加固柱的破壞形態(tài)為內(nèi)部縱向鋼筋屈服后復(fù)合加固層中BFＲP編織網(wǎng)斷裂，如圖2(c)～(e)所示．FＲE1組試件中，BFＲP編織網(wǎng)與ECC在破壞前發(fā)生了較明顯的滑移(見圖2(b))，說明編織網(wǎng)表面處理有助于提高界面的黏結(jié)強(qiáng)度．(a)ＲC(b)FＲE1(c)FＲE1E(d)FＲE2E(e)FＲE3E圖2試件破壞形式2.2荷載變形曲線圖3給出了所有試件(6組試件，每組3個(gè)相同試樣)的荷載變形曲線．由圖可知，曲線分為上升和下降2個(gè)階段．在上升階段，所有試件曲線的斜率基本相同，表明在荷載相對較小的階段，編織網(wǎng)/ECC復(fù)合層對核心混凝土的約束作用較小，加固柱的整體軸向剛度略有增長．隨著荷載的增加，復(fù)合加固層中的ECC出現(xiàn)豎向裂縫，加固柱軸向剛度逐漸降低，曲線的斜率逐漸減�。�(dāng)縱向鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，加固柱的軸向剛度降低的程度越來越顯著，承載力基本不再增加．隨著ECC裂縫的開展、增寬，BFＲP格柵斷裂，加固柱達(dá)到極限荷載．復(fù)合加固層破壞后，荷載變形曲線進(jìn)入下降段．圖3荷載變形曲線相對于對比柱，F(xiàn)ＲE1組試件開裂荷載的平均值為744.5kN，提高了35.9%;FＲE1E～FＲE3E組的平均值均在950kN左右，提高了73%，表明復(fù)合

制，速率為2.4kN/s;達(dá)到極限荷載后，采用位移加載控制，速率為0.5mm/s．所有數(shù)據(jù)均通過東華靜態(tài)應(yīng)變儀測量獲得．2試驗(yàn)結(jié)果分析2.1破壞形態(tài)對比柱ＲC在縱筋受壓屈服后混凝土壓碎，柱體表面有多條縱向裂縫(見圖2(a))．加固柱的破壞形態(tài)為內(nèi)部縱向鋼筋屈服后復(fù)合加固層中BFＲP編織網(wǎng)斷裂，如圖2(c)～(e)所示．FＲE1組試件中，BFＲP編織網(wǎng)與ECC在破壞前發(fā)生了較明顯的滑移(見圖2(b))，說明編織網(wǎng)表面處理有助于提高界面的黏結(jié)強(qiáng)度．(a)ＲC(b)FＲE1(c)FＲE1E(d)FＲE2E(e)FＲE3E圖2試件破壞形式2.2荷載變形曲線圖3給出了所有試件(6組試件，每組3個(gè)相同試樣)的荷載變形曲線．由圖可知，曲線分為上升和下降2個(gè)階段．在上升階段，所有試件曲線的斜率基本相同，表明在荷載相對較小的階段，編織網(wǎng)/ECC復(fù)合層對核心混凝土的約束作用較小，加固柱的整體軸向剛度略有增長．隨著荷載的增加，復(fù)合加固層中的ECC出現(xiàn)豎向裂縫，加固柱軸向剛度逐漸降低，曲線的斜率逐漸減�。�(dāng)縱向鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，加固柱的軸向剛度降低的程度越來越顯著，承載力基本不再增加．隨著ECC裂縫的開展、增寬，BFＲP格柵斷裂，加固柱達(dá)到極限荷載．復(fù)合加固層破壞后，荷載變形曲線進(jìn)入下降段．圖3荷載變形曲線相對于對比柱，F(xiàn)ＲE1組試件開裂荷載的平均值為744.5kN，提高了35.9%;FＲE1E～FＲE3E組的平均值均在950kN左右，提高了73%，表明復(fù)合加固顯著地增加了柱的開裂荷載．與未加固柱相比，F(xiàn)ＲE1E，F(xiàn)ＲE2E和FＲE3E極限荷載的平均值分別提高了44.6%，49%和56.4%，說明隨著編織網(wǎng)層數(shù)的增多，加固柱的極限抗壓承載力有所增加．使用噴射ECC與BFＲP編織網(wǎng)復(fù)合增強(qiáng)的FＲSE1，其極限荷載提高了62.6%，對應(yīng)的縱向變形也有顯著地增加，表明無論使用涂抹EC

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3134753