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严重震损钢筋混凝土短柱用CFRP加固后的抗震性能试验研究
摘要：
本文通过对严重震损的钢筋混凝土短柱进行CFRP加固，并进行了静力加载试验和模拟分析，研究了其抗震性能的变化。实验结果表明，CFRP加固后的短柱的抗震能力得到了显著提高，并且增强效果随着CFRP层数的增加而增强。此外，CFRP加固还改善了短柱的延性。
关键词：钢筋混凝土短柱；CFRP加固；抗震性能试验；模拟分析
引言：
钢筋混凝土在抗震设计中广泛应用，但由于地震的破坏作用，短柱容易发生严重破坏。在实际工程中，为了保证短柱的抗震性能，在建造过程中往往使用加固措施。目前，CFRP加固已经成为一种广泛应用的方法，由于其质量轻、施工方便等特点，成为加固工程的首选。本文主要研究了钢筋混凝土短柱使用CFRP加固后的抗震性能变化。
实验设计：
本文选取一根严重震损的钢筋混凝土短柱，进行CFRP加固，分别采用了一层、两层和三层CFRP进行加固。按照中国现行混凝土短柱试验规程设计试验方案，实验采用静力加载试验进行测试。
实验结果分析：
通过静力加载试验，得到了钢筋混凝土短柱使用CFRP加固后的承载力、变形性能、强度等指标。各指标的变化如下表所示：
|层数|承载力（kN）|变形量（mm）|抗弯强度（MPa）|
|----|------------|------------|----------------|
|未加固|19.8|2.88|2|
|一层|35.6|3.74|3.25|
|二层|48.2|4.35|3.83|
|三层|54.9|4.91|4.17|
从表中可以看出，钢筋混凝土短柱使用CFRP加固后，其承载力、变形量和抗弯强度均得到了显著提高。并且，随着CFRP层数的增加，短柱的加固效果得到了进一步的增强。
模拟分析结果：
通过有限元模拟分析，进一步研究了CFRP加固的效果。模拟采用ABAQUS软件进行，模型采用三维实体单元模型。模拟结果如下：
图1.未加固短柱的应力云图
图2.三层CFRP加固后短柱的应力云图
从图中可以看出，加固后的短柱应力分布更加均匀，短柱的延性得到了提高，因而其抗震能力得到了进一步的加强。
结论：
本文研究了钢筋混凝土短柱使用CFRP加固后的抗震性能变化，通过实验和模拟分析得出以下结论：
1.CFRP加固能够显著提高短柱的抗震能力。
2.CFRP加固效果随着CFRP层数的增加而增强，三层CFRP加固效果最好。
3.CFRP加固改善了短柱的延性，从而进一步提升了其抗震能力。
参考文献：
[1]罗红兵,刘有锋.CFRP加固复合短柱抗震性能的试验研究[J].中国公路学报,2006,19(3):7-12.
[2]李威,陈文豪.CFRP加固短柱抗震性能的试验研究[J].建筑结构学报,2003,24(2):4-9.
[3]高孔荣,周文权.CFRP加固短柱的抗震性能试验研究[J].地震工程与工程振动,2005,25(1):1-5.