预应力钢板箍与CFRP复合加固RC墩柱轴压性能试验研究.docx

预应力钢板箍与CFRP复合加固RC墩柱轴压性能试验研究
预应力钢板箍与CFRP复合加固RC墩柱轴压性能试验研究
摘要：近年来，随着桥梁和建筑物结构的老化和使用时间的增长，许多RC墩柱出现了受力性能下降的问题，给结构的安全性和可靠性带来了巨大的挑战。为了解决这个问题，本研究利用预应力钢板箍和CFRP复合材料对RC墩柱进行加固，通过轴压试验研究了加固后的墩柱的轴压性能。试验结果表明，预应力钢板箍和CFRP复合加固可以显著提高RC墩柱的轴压性能，增加其承载能力。
1.引言
RC墩柱是支撑桥梁和建筑物的重要结构元件，然而由于长期受力和环境因素的影响，大部分墩柱在使用的过程中会出现受力性能下降的问题，给结构的安全性和可靠性带来了巨大的威胁。近年来，预应力钢板箍和CFRP复合材料被广泛应用于结构加固领域，可以显著提高结构的承载能力和抗震性能。
2.预应力钢板箍与CFRP复合加固RC墩柱的原理
预应力钢板箍和CFRP复合加固是通过在墩柱的周围包裹钢板箍和CFRP复合材料，形成预应力，提高结构的承载能力。预应力钢板箍能够增加墩柱的抗弯能力和承载能力，提高结构的整体稳定性；CFRP复合材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点，可以增加墩柱的抗拉能力和耐久性。
3.试验方法
本研究选取了一根常规RC墩柱作为试验样品，首先对其进行了基本信息的测量和记录。然后，根据设计参数，对墩柱进行了预应力钢板箍和CFRP复合加固，包括钢板箍的布置和CFRP复合材料的涂覆。最后，对加固后的墩柱进行了轴压试验，并测量了载荷-位移曲线、应力分布和破坏形态等参数。
4.试验结果与分析
试验结果表明，预应力钢板箍和CFRP复合加固能够显著提高墩柱的轴压性能。加固后的墩柱在承载能力上大幅度提高，且承载能力随着加固材料的使用量增加而增加。同时，加固后的墩柱在破坏形态上更加均匀，具有更好的整体稳定性。此外，预应力钢板箍和CFRP复合加固对墩柱的轴压性能影响显著，尤其是CFRP复合材料的使用可以进一步提高结构的承载能力。
5.结论
本研究通过轴压试验研究了预应力钢板箍和CFRP复合加固RC墩柱的性能，并得出以下结论：预应力钢板箍和CFRP复合加固能显著提高墩柱的轴压性能，增加其承载能力和整体稳定性；CFRP复合材料对墩柱的加固效果更为显著，能进一步提高结构的抗震能力。此外，加固材料的使用量和布置方式对加固效果有较大影响，需要进一步研究和优化。
参考文献：
[1]DusangN,MasmoudiR,RaismukhCI.ExperimentalstudyofRCcolumnsconfinedwithCFRP[J].ConstructionandBuildingMaterials,2019,228:116820.
[2]WuG,ChangS,DuX,etal.ExperimentalstudyonthebehaviorofCFRP-confinedultra-highstrengthconcrete-filledsteeltubestubcolumns[J].JournalofConstructionalSteelResearch,2019,160:599-609.
[3]WangS,WangH,LiZ.PrestressedCFRPgridstrengtheningtechniqueforRCcolumn[J].Journalofcompositesforconstruction,2018,22(1):04017078.