【摘 要】
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钢筋混凝土结构在长期使用过程中受多方面因素影响,当结构性能无法满足规范要求时,结构加固修复是最经济的解决方式。开展结构加固相关研究,有利于老旧建筑的改造修复。近年来,纤维编织网增强ECC复合材料在结构加固领域的应用,为解决复杂环境下的结构加固提供了新方法,该方面相关研究引起广泛关注。为探究纤维编织网增强ECC复合材料对钢筋混凝土柱的加固效果,本研究以常见的钢筋混凝土方柱为加固对象,进行FRP网格增
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钢筋混凝土结构在长期使用过程中受多方面因素影响,当结构性能无法满足规范要求时,结构加固修复是最经济的解决方式。开展结构加固相关研究,有利于老旧建筑的改造修复。近年来,纤维编织网增强ECC复合材料在结构加固领域的应用,为解决复杂环境下的结构加固提供了新方法,该方面相关研究引起广泛关注。为探究纤维编织网增强ECC复合材料对钢筋混凝土柱的加固效果,本研究以常见的钢筋混凝土方柱为加固对象,进行FRP网格增强ECC加固混凝土方柱轴压性能试验及理论研究,具体研究如下:⑴进行FRP网格增强ECC（简称:FRP-ECC）复合材料拉伸性能试验,考虑了ECC厚度、网格种类、网格层数、界面处理等因素对FRP-ECC材料拉伸性能的影响,试验表明:FRP网格与ECC基层粘结性较好;相比ECC拉伸试件,FRP-ECC试件的抗拉强度有很大的提高;FRP-ECC材料中,基体ECC厚度影响试件开裂荷载;网格层数的增加,试件抗拉强度随之提高,但提高的幅度逐渐降低;CFRP-ECC材料的拉伸性能优于BFRP-ECC材料;FRP网格进行界面粘砂处理能够提高FRP-ECC的拉伸性能。⑵对FRP-ECC复合材料拉伸试验进行理论分析,建立FRP-ECC应力-应变本构模型及拉伸强度计算模型。通过理论值与试验值对比表明:理论推导的应力-应变曲线与试验得到的应力-应变曲线走势基本一致,理论强度计算值与试验值吻合性较好。⑶进行FRP-ECC复合加固钢筋混凝土方柱轴压性能试验。主要考虑FRP网格层数、倒角半径、长细比、龄期等参数对混凝土方柱的加固效果。试验表明:除素混凝土柱发生脆性破坏以外,其他试件均为延性破坏;相比对照组,加固柱的极限荷载、竖向变形能力都有明显的提高;随着FRP网格的增加,加固柱承载力呈现增长的趋势,但增长幅度有所下降;开设倒角半径,加固层对核心混凝土约束性越好,加固效果更明显;FRP-ECC加固层养护龄期在28天范围内,养护龄期越久,承载力提高越大,但提高幅度逐渐减小。⑷对FRP网格增强ECC复合加固混凝土方柱轴压理论推导。基于试验数据,对Richart提出的强度模型进行修正,提出FRP-ECC约束混凝土方柱轴压强度预测模型,并根据叠加理论,建立FRP-ECC加固钢筋混凝土方柱极限承载力计算模型。将提出理论模型计算值与实验值对比,分析表明:提出的理论模型计算值与试验值吻合性较好,能够很好的预测FRP-ECC约束钢筋混凝土方柱极限承载力。
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