预应力碳纤维布加固钢筋混凝土大偏心受压柱试验研究.doc

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土大偏心受压柱试验研究新中国成立以来，建筑业迅猛发展中一个不容忽视的问题是工程结构在使用时可能会因结构功能改变以及设计施工过程中的失误（或不良）等方面原因，会导致工程结构质量问题，甚至发生重大的工程质量事故。对工程结构的检测，鉴定与加固的需求越来越强烈。目前，我国的建设正处于新区开发与旧城改造相结合的阶段，并正向以旧房改造加固为主的发展阶段迈进。工程结构的可靠性鉴定与加固的任务不仅十分繁重，并且越来越重要。开展工程结构加固研究意义重大。碳纤维布（CFRP）加固相对于粘钢等传统加固方法，具有强度高，弹性好，重量轻，抗腐蚀，耐火能力优良等特点，近年来越来越受到人们的重视。但是普通的碳纤维布加固工程结构时，由于碳纤维布对结构施加的是被动约束，工作时存在二次受力问题，加固的结构构件破坏时往往不能充分利用碳纤维布的高强性能。预应力碳纤维布（CFRP）加固技术能有效的克服普通碳纤维布加固时存在的问题，能使碳纤维布对构件由原来的施加被动约束转化为施加主动约束，充分发挥碳纤维布的高强性能。目前对CFRP作为预应力材料的研究，主要集中在开发相关预应力锚具上。本文在查阅了大量资料的基础上，开发出一套旋转张拉锚固系统，该套装置不仅解决了对构件施加环向CFRP布施加预应力的难题，而且装置具有经济实用的特点，因此非常适合在混凝土柱加固中推广使用。与非预应力粘贴CFRP加固技术相比，在预应力CFRP加固工程结构方面，国内外均缺少系统研究，采用预应力CFRP加固的实际工程基本未见报道。这种状况限制了预应力CFRP加固技术的使用和推广。针对以上问题，本课题提出了用预应力CFRP布加固混凝土大偏心受压柱的试验方案。本次试验设计了4根钢筋混凝土大偏心受压柱，根据试验设计方案，1根为对比柱，另外3根采取不同的加固方案。通过试验过程中各根柱的破坏情况，并根据试验过程中获得数据分析得出大偏压柱加固前后受力性能的变化。从试验结果分析看，预应力CFRP加固后的大偏压柱极限承载力，延性等性能均有了显著提高和改善，预应力CFRP加固钢筋混凝土构件效果明显。最后，通过试验数据并借鉴已有的理论成果，对加固大偏压柱进行了理论分析，推导出了加固柱正截面承载力计算公式，经计算对比，公式可靠度满足工程需要。本次试验某些细节部分尚缺成熟理论支持，但是从宏观规律上已经把握住了问题实质，能够较准确的解释试验中现象和构件破坏机理，为今后相关课题进一步研究提供了不可或缺的试验和理论依据。