碳纤维环绕包裹混凝土的轴压性能研究

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碳纤维布(CFRP)加固混凝土结构是近年来发展很快的一种新型加固方式,这种加固方式在欧美国家已经得到了广泛的研究与应用.它以其优异的材料性能、方便快捷的施工方式、良好的加固效果而越来越受到建筑和结构工程师的青睐.应用碳纤维环绕包裹加固混凝土倒角方柱是一项在工程中得到广泛应用的加固方法.但无论是中国的《碳纤维片材加固修复混凝土结构的技术规程》,还是美国的ACI规范都没有对此提出明确的强度和延性计算方法.该文进行了90个试件的用碳纤维环绕包裹混凝土棱柱体试验,试验综合研究了不同包裹方式、层数以及原混凝土强度等因素对轴压性能的影响.并在此基础上,提出了轴压强度随各因素变化的计算公式.应用通用有限元软件ANSYS实行了试验全过程的模拟,提出了分析同类问题的成熟的有限元算法;并应用这一方法进行了变参数的有限元计算,对试验数据进行了补充.应用更加丰富的数据,进一步提出了轴压强度的计算方法.通过试验研究和有限元分析,提出了放宽碳纤维环绕包裹混凝土方柱的轴压比限值的可行性.在此基础上,给出了轴压比限值的设计建议.
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