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已有不少研究人员对粘钢加固和碳纤维布加固混凝土柱进行了研究,但粘钢和碳纤维布复合加固混凝土柱还很少有人研究,特别是对异形柱加固研究的更少,因此对于异形柱的加固方法和计算理论还很不成熟。为了研究这种复合加固方法对钢筋混凝土异形柱的抗震性能的改善,本文进行了复合加固混凝土异形柱的抗震性能试验研究。
本文采用粘钢与碳纤维布复合加固的方法,分别对4根异形柱(2根十字形和2 根Z形截面)进行抗震加固,并完成了以上4根加固柱和2根未加固(分别为十字形和Z形截面)在低周反复荷载作用下的试验研究。通过试验现象以及对滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线等数据的分析对比,结果表明:与未加固柱相比,粘钢与碳纤维布复合加固后异形柱的极限承载力、延性和耗能性能均有大幅度提高。在十字形柱中,与满包CFRP相比,条带包裹更加经济合理;在Z形柱中,加U形箍的柱,其水平承载力和延性性能比不加U形箍的柱有更好的改善。
在确定钢材、CFRP和核心混凝土在往复荷载作用下的应力-应变关系模型的基础上,提出了复合加固钢筋混凝土异形截面柱的抗弯、抗剪承载力简化计算方法,并利用建议的公式计算了复合加固异形柱的抗弯和抗剪承载力,试验值与理论值吻合较好,可供工程实践参考。