玄武岩纤维布加固混凝土柱轴压性能正交试验研究

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近年来,纤维布复合材料(FRP)约束混凝土结构加固技术在国内外迅速发展起来,它具有良好的耐腐蚀耐疲劳、高强轻质、不增加构件尺寸、施工便捷等诸多优点,已成为国内外混凝土加固技术的热点。随着纤维布约束混凝土技术研究的不断深入,大量的试验研究已表明,FRP约束混凝土柱大幅度提高了其力学性能。但是以往的试验研究大多局限于碳纤维布(CFRP),且为单一因素的对比研究。为了对比玄武岩纤维布(BFRP)与碳纤维布加固钢筋混凝土柱的差异,论文将纤维布种类作为一个因素。此外,还考虑了纤维布包裹层数以及柱本身箍筋间距这两个因素,每个因素都具有三个水平。根据正交试验设计法,选择L9(33)正交表,设计制作了9根构件进行轴心受压试验,得到了各试件的破坏特征、荷载-应变曲线以及极限承载力。试验研究表明:纤维布种类在加固柱极限承载力提高方面起着主要作用,为主要因素;相对于未加固柱,玄武岩纤维加固后柱轴心抗压承载力提高幅度平均为20%,大致是碳纤维布加固效果的80%;加固后柱轴压极限承载力的提高幅度随纤维包裹层数增加而上升,但提高幅度与包裹层数不呈线性关系;在加载达到柱极限承载力的70%之前,纤维布对柱的约束作用并不显著,之后纤维布的约束作用剧增,较大的延缓了柱的破坏。
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