FRP加固锈蚀钢筋混凝土圆柱冻融后偏心受压性能研究

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混凝土中的钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土结构耐久性降低的主要原因之一。为了提高锈蚀钢筋混凝土柱的性能,本文研究了纤维复合材料(FRP)加固锈蚀钢筋混凝土柱冻融后的偏压性能,主要研究内容如下:  1.通过冻融循环作用后玻璃纤维复合材料(GFRP)片材和碳纤维复合材料(CFRP)片材的力学性能试验,研究了冻融循环次数、片材层数对GFRP片材和CFRP片材力学性能的影响。结果表明,冻融循环增加了GFRP材料的强度和弹性模量,CFRP在冻融作用后的弹性模量有所下降。  2.通过电化学腐蚀方法加速钢筋锈蚀降低柱的耐久性,钢筋锈蚀主要表现为坑蚀,随锈蚀率增大,钢筋平均直径显著减小,强度明显降低,锈蚀并非均匀分布于钢筋表面。  3.通过FRP条带加固锈蚀钢筋混凝土圆柱在冻融循环作用后的承载力试验,研究冻融循环的次数、偏心距、钢筋的锈蚀率对圆柱力学性能的影响。结果表明,冻融对混凝土强度影响较大,偏心距对柱承载力有不同程度的影响,随着偏心距的增大,柱的承载力有不同程度的降低。钢筋锈蚀导致柱表面保护层开裂,增大了混凝土和FRP片材的环向变形。随着钢筋锈蚀率的增大,FRP条带加固锈蚀钢筋混凝土柱受力性能没有明显改变,柱的承载力受锈蚀率影响较小。  4.考虑冻融循环次数对混凝土强度和FRP强度的影响,钢筋锈蚀对钢筋强度的影响,引入相应的冻融侵蚀系数和锈蚀劣化系数,建立了冻融后FRP加固锈蚀钢筋混凝土柱承载力计算模型。
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