BFRP约束几何相似钢筋混凝土圆柱的性能研究(2)
发布时间:2021-06-07
发布时间:2021-06-07
BFRP约束几何相似钢筋混凝土圆柱的性能研究
1 材料与方法
1.1 原材料
水泥为普通325级硅酸盐水泥;粗骨料为最
3大粒径达25mm卵石,堆积密度为1620kg/m,表3
355kg/m,空隙率为38%,含水率观密度为26
3]
供[。试验所用的结构胶是由湖南固特邦土木技术
有限公司生产的JNC纤维片材加固配套专用胶。1.2 试件设计和制作
试件设计为圆柱形,其尺寸、分组及加固方式见表1。表1中27个构件共分为A、B、C3组,每A、B、C为BFRP加固试件,A、B、C为组9个,111222未加固的对比构件。试件采用全长包裹的方式加固。A、B、C3组构件的直径、高度、纵筋直径、箍筋直径、箍筋间距、保护层厚度、FRP粘贴层数的比值均为3∶4∶5,从而保证了A、B、C3组构件所有因素7d实测强度的几何相似性。同批混凝土立方体2平均值为376MPa。
为0244%;细骨料为细度模数222的中砂,其堆
33
积密度为1403kg/m,表观密度为2644kg/m,空
隙率为46%,含水率为04%;箍筋选用Q235钢,纵筋采用HRB335钢,纵筋的抗拉极限为390MPa,84%;玄武岩纤维布由浙江得邦高技术配筋率为3
纤维有限公司生产,其规格和性能参数由厂家提
表1 试件尺寸、分组及加固方式
Table1 Specimensize,groupingandreinforcingpatternofthespecimens
编号
No.A1A2B1B2C1C2
尺寸/mm
size150×450150×450200×600200×600250×750250×750
数量
number454545
纵筋longitudinalreinforcement直径/mm121216162020
数量666666
保护层厚/mm
rotectorthickness直径/mm间距/mmp
66881010
60608080100100
151520202525
箍筋stirrup
BFRP层数
BFRPlayer
304050
2 结果与分析
2.1 极限荷载与极限应力
所有试验均在5000kN液压试验机上进行。
试验测得试件的应力应变曲线如图1所示。由图1可以看出,当试件尺寸相同时,加固试件的变形
能力比未加固对比试件强得多。
图1 试件的应力-应变()曲线ρεFig.1 Stressstraincurvesofspecimens
试件的极限荷载及极限应力如表2所示。由表2可知,尽管此次试验所用试件不多,但实验数据分布还是比较理想。加固试件的极限荷载和极限应力较未加固试件均有不同程度的提高,且随着试件尺寸不断增大,极限应力的提高值不断减小,
但提高幅度不断增大。2.2 试件的变形和破坏形态分析
未加固试件在轴心荷载作用的初期,外观没有
明显变化。当荷载达到试件强度的50%左右时,由于混凝土试件表面没有横向约束作用,试件开始出现竖向微裂纹。当轴心压力达到峰值应力的
80%左右时,试件竖向裂纹逐渐增多,并随着荷载的进一步增加逐渐扩展,此时试件的横向变形明显。随着荷载的逐渐增加,试件相继出现多条纵向可见短裂缝并不断延伸、扩展,形成贯通的斜裂缝,直至混凝土保护层脱落。当荷载达到其极限承载
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