考虑了加固前混凝土及钢筋强度、钢筋截面面积、纤维复合材料强度、有效约束应力、柱尺寸等的 影响,对受火后的轴心受压钢筋混凝土柱采取碳纤维材料进行整体环向包裹加固,施加侧向约束,使柱处于三相 受压状态,提高柱轴心抗压承载力。进而基于结构可靠性理论 ,采用一次二阶矩方法 ,分析其可靠性。分析过程 中考虑了各种 随机变量 、变异系数 和碳纤维材 料特性对钢筋混凝土矩形柱 的轴心抗压 强度的影响 ,以及受 火后钢 筋混凝土柱轴心抗压强度 的折减和碳纤维加 固后的强度提高 。碳 纤维材料加 固对 钢筋混凝 土柱轴心抗压 承载力 和钢筋混凝土柱可靠性 提高有 明显的作用 。验 证 了碳 纤维 加 固修复 技术的 可行 性 ,为碳纤 维加 固其 它钢筋 混凝 土构件提供了新的思路,同时为其它受损后构件的加固维修提供了理论依据。 【关键词】 碳纤维布;加固;钢筋混凝土柱;可靠性 ;受火 【中图分类号】 TU375.3 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2014)12—0044—03 0 弓I言自20世纪 80年代 以来 ,许多建筑 物因设计 不合 理 、构造不完善 、使用不 当以及一些 突发 自然灾 害 (如 火灾 、水灾)等的影响 ,已经 出现 了不同程度 的损坏甚 至破坏 ,这 就 对 加 固技 术 研 究 提 出 的更 新更 高 的要 求。其 中碳纤 维 布加 固技 术 因其 与传统 加 固方 式 比 较具有高强高效、施工便捷、很好的耐久性和耐腐蚀 性 、适 用范 围广 、施工 质 量有保 证 而被应 用到 既有 结 构 的加 固中,取得 了 良好 的效果 。近 20年 间 ,我 国的 高校和研究所也陆 续开始 了这方面 的研 究 ,虽 然起 步 较 晚 ,但 已取 得 了大量 的研究 成果 ,主要 涉及 到碳 纤 维抗弯加 固 、抗 剪加 固、抗 压加 固。抗 弯加 固… 主 要 是利用碳纤维超高 的抗拉 强度 ,将碳纤维 粘贴 在构 件 的受拉 区外表面 ,使 之与混凝 土形成整 体共 同承受 荷 载作用 ,从而提高 承载力 。抗 剪加 固…同样利 用碳 纤 维的抗拉特点 ,将其粘贴在构件的剪跨区,充当箍筋, 以提高抗 剪 承载 力 。然 而抗 压加 固 虽 然 是利 用 碳 纤维材料强度高 的特 点对构件表 面进行外 包处 理 ,但 与前两种加 固原理却不 同 ,受力机制 是利 用高强碳 纤 维来约束受压构件的纵 向变形 ,从 而提高承载力 。 高温作用后 导致 钢 筋和 混凝 土 弹性模 量 和材 料 强 度 的降低 、钢筋 和 混凝 土之 间粘结 力 的退 化 、构件 承载力 的降低 ,所 以对该 受火后钢筋 混凝 土柱需进 行 外包碳纤维布加 固处理,限制其变形 ,从而提高承载 力 。文 中利用 碳纤 维材 料 超高 的抗 拉强 度 限制受 压 钢筋混凝土矩形柱 的变形 ,使钢筋混 凝 土柱受力 时处 于三相受 压状 态 ,混 凝土 在三相 受压 的情 况下 ,由于 受到侧 向压力 的约束作 用 ,最 大主应 力轴 的抗 压强度 会 有较 大程度 的提高 ,从 而提高 了钢筋混 凝土柱 的整 体轴心抗压承载力 。在 此基础上 ,文 中基 于工程 结构 可靠性理论 ,对受火加 固后钢筋混凝 土柱 的可靠 性进 行 了分 析 ,以便 对结 构安 全性进 行全 方 面的评 估 ,从 而对 GB50367—2006《混凝土结构加 固设计规范》进
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