碳纤维约束混凝土偏压柱轴压比限值研究

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1、第38卷第2期四川建筑科学研究2012年4月SichuanBuildingScience91碳纤维约束混凝土偏压柱轴压比限值研究余琼，侯婧辰(同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092)摘要：纤维材料环向缠绕加固混凝土偏压柱，在工程实际中已有应用，但相关理论尚不成熟，有关轴压比限值的研究较少，本文采用了敬登虎提出的轴压比限值计算方法，并提出基于承载力理论的轴压比限值计算方法，将两种方法与试验进行对比，结果均较为吻合，可为实际加固提供参考。关键词：弱约束；界限破坏；承载力理论；轴压比设计值中图分类号：TU312文献标识码：A文章编号：1008—1933(2012)02—091—05Rese

2、archonultimateaxialcompressionradioofFRPconfinedconcretecolumnsundereccentriccompressionYUQiong，H0UJingchen(InstituteofStructuralEngineeringandDisasterReduction，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Theconcretecolumnsconfinedbyfiberreinfomedpolymer(FRP)compositeshavebeenusedinengineeringpr

3、actice．However，therelevanttheoryisnotmatureandlessresearcherhasbeendownonthecalculationofultimateaxialcompressionradio．Methodforcaculatingultimateaxialcompressionradiobyliteratureisadoptedinthispaper，andformulerofultimateaxialcompressionradiobasedonbearingcapacitytheoryisputforword．Throughexperimen

4、taldatafromseveralexperiments，thecorrectnessofthemethodsisverified．Sincetheresultsareofacceptableprecision，theformulasCanbeusedasareferenceforreinforcementdesign．Keywords：weakconfinement；balancedfailure；bearingcapacitytheory；designvalueofaxialcompressionradio程如式(1)一(3)所示，结果见式(4)。0引言，'Ⅳk=厶6(％一yo)+kb

5、yo纤维材料环向缠绕加固混凝土偏压柱可提高柱的承载力，小偏压柱经缠绕加固后可转化为大偏压柱，故可适当提高柱轴压比限值，规范虽未对此问题涉及，但实际工程中也在尝试应用。目前国内学者在环向缠绕纤维加固柱提高轴压比限值的研究较少，本文介绍了现有的轴压比限值的计算方法¨，另外给出了利用界限破坏时的承载力进行轴压比限+———__}值计算的公式，与现有的轴压比限值计算公式对比，并与加固试验资料对比，验证公式正确性与可靠性，进一步完善加固理论。1未约束钢筋混凝土柱的轴压比限第一项为矩形部分应力图合力，第二项为抛物值计算线部分应力图合力。由平截面假定1)方法1(余流方法¨)钆：(2)对于不考虑腹筋影响的柱破

6、坏时的轴压比限值，文献[1]根据图1所示的分析简图进行推导，过：(3)带入式(1)，则有轴压比标准值：收稿日期：2010~9-30作者简介：余琼(1968一)，女，安徽庐江人，副教授，硕士生导师主要从事建筑结构鉴定、改造与加固研究。：E—mail：yiongyu2005@163．corn凡历㈩J92四川建筑科学研究第38卷式中Ⅳk——界限破坏时柱荷载标准值；应力一应变曲线，如图2所示。该曲线由抛物线OB——混凝土强度标准值；和直线段BE组成，当外包FRP提供的侧向约束不A——柱横截面面积；强时，约束混凝土应力一应变曲线可能存在下降段，占，。，占——混凝土的极限压应变、峰值压应变和即混凝土的峰

7、值抗压强度不是在FRP彻底破坏时，钢筋的屈服应变(根据钢筋的强度标而是在FRP破坏前就出现，随后抗压强度逐渐降准值计算)。低，达到极限应变时，FRP拉断破坏导致混凝土丧失轴压比限值有标准值It和设计值n之分。轴继续承载能力，称之为弱约束；当外包FRP提供的压比限值设计值为：侧向约束很强时，约束混凝土的峰值抗压强度是在n=N／(LA)FRP彻底破坏时出现，FRP拉断破坏导致混凝土丧式中Ⅳ——界限破坏时柱的设计轴