[建筑]吴殿臣文献综述

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1、综述预应力FRP管混凝土受压构件受力性能分析FRP管混凝土柱是在预制FRP管中浇灌混凝土后而成为所谓的FRP约束混凝土柱。该类柱的特点是:利用FRP和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，即FRP对混凝土的约束作用，使混凝土处于复杂应力状态之下，从而使混凝土的强度得以提高,塑性和韧性性能大为改善。起到了很好的抗震效果。我国是一个地震多发的国家，建筑物的抗震设计显得尤为重要，FRP管混凝土柱以其自身的优点受到越来越多研究者的关注。目前，研究主要是对试件进行水平往复荷载作用下的拟静力试验，还未见对FRP约束混凝土柱拟动力试验的报道,受轴压比影响的

2、研究还不够全面，提出的模型基本上是计算骨架曲线的，计算滞回曲线的模型尚未见报道，对水平往复荷载作用下FRP约束混凝土柱刚度的退化问题还有待于进一步研究。本文旨在通过模拟FRP管混凝土柱在低周反复荷载下的抗震性能，探讨其在地震作用下的强度、刚度和延性等力学性能指标的变化规律。对FRP管混凝土柱滞回性能的研究，具有很强的实用性和应用背景，FRP管混凝土柱的抗震设计提供依据。Priestley[1]进行了圆形截面大尺寸的3个受弯和4个受剪柱的往复荷载试验。试验表明,采用FRP加固后的柱在往复荷载作用下均表现出良好的抗震性能。提高了构件的延性和抗剪能

3、力。Nanni[2]进行了26个纯弯和压弯构件的往复荷载试验，结果表明，未加固构件的破坏形式均为斜向剪切破坏，而加固构件的破坏则表现为弯曲破坏。同时还发现圆形截面的构件加固对强度和延性的提高要优于方形截面构件，缠绕FRP的构件要优于预制FRP管的构件。Masukawa[3]采用试验的方法研究了采用不同FRP材料加固对钢筋混凝土柱滞回性能的影响，结果发现采用阿拉米德纤维加固的构件比采用碳纤维加固的构件在破坏时具有更好的延性。Yan[4]报道了4个相似比为0.5的FRP加固钢筋混凝土柱的滞回性能试验，得出的结论和Priestley[1]相类似，同

4、时Yan[4]还详细报道了一个采用FRP进行抗震加固的工程实例。对FRP加固钢筋混凝土柱进行往复荷载试验的还有Saadatmanes[5]、Saadatmanes[6]、Frangou[7]等,试验结果均表明了FRP加固能有效提高钢筋混凝土柱的抗震性能。与以上文献进行的等截面构件试验不同，Saiidi[8]在振动台上进行了3个相似比为0.3的喇叭形桥墩的抗震试验,试验达到了预期的结果，即FRP加固提高了构件的位移延性和抗剪承载力。该文献的试验结果还显示玻璃纤维和碳纤维两种FRP材料的加固效果基本一致。ISO[9]观察了不同加固形式(如仅加固柱

5、、加固柱和部分墙及全部加固)和不同FRP加固量对带翼墙柱滞回性能的影响，结果除发现FRP加固可以提高构件的抗震性能外,还发现构件的抗剪能力随FRP用量的增加而线性增加，但有一界限值。。Sheikh等[11-12]对8个钢筋混凝土柱进行了滞回试验，试验结果表明：在正常配箍的情况下，经FRP加固之后的混凝土柱承载力、延性以及耗能能力都得到了提高，最大位移延性系数可达6；轴压比的增大致使混凝土柱延性降低，影响了FRP的加固效果。Shamim等[13]对FRP加固柱的抗震性能进行了研究，研究表明：用GFRP和CFRP加固能很好地改善柱的抗震性能；对轴

6、压比为0.54的试件，用FRP加固后，耗能提高了约40倍，而对轴压比为0.27的试件，FRP加固后耗能能力提高了约100倍。Chin-TungCheng等[14]研究了FRP加固震损空心桥柱的动载性能。表明：震损试件在修复加固后，其混凝土强度得到了有效恢复，变形和抗震能力明显提高，试件本身剪切变形减小。TogayOzbakkalogu等[15]研究了CFRP永久模板对高强混凝土方形柱的抗震性能的影响。结果发现：用FRP永久模板约束方形柱，在倒角半径较好的情况下，能够提高高强混凝土柱的延性和强度。范立础[21]制作了2个不同高度的FRP管约束钢

7、筋混凝土模型柱，并制作了相应无约束的钢筋混凝土对比柱。试验结果表明：FRP约束钢筋混凝土柱与同等条件下的普通钢筋混凝土柱相比，可以在不提高抗弯刚度的同时，大大提高柱的延性，使位移延性系数达到8以上，构件表现为弯曲延性破坏。张柯[22]采用试验方法研究了碳纤维布加固对钢筋混凝土柱延性性能的改善，结果发现采用碳纤维加固混凝土柱,可以防止斜裂缝出现或限制斜裂缝开展，并显著提高柱的受剪承载力，实现强剪弱弯的抗震要求。同时，随着碳纤维加固量的增加，试件由延性较差的压剪脆性破坏逐渐转变为延性较好的正截面压弯破坏。张柯[23]在利用张柯[22]试验数据的基

8、础上，还得出了碳纤维布加固钢筋混凝土柱的滞回耗能系数与目标延性系数的关系，并基于能量的概念,确定了目标延性系数的计算公式，从而可以利用该公式确定被加固柱的碳纤维用量