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用FRP加固配筋混凝土砌塊砌體墻在模擬環境荷載作用下的力學性能研究

作者:Al-Jaberi·Zuhair; Myers·John; ElGawady·Mohammed; 楊旭 美國密蘇里科技大學; 哈爾濱工業大學

摘要:纖維增強復合材料(FRP)在配筋砌體和混凝土結構加固領域,已經得到廣泛應用。但對用FRP加固的砌體(或構件)的力學性能,特別是在惡劣環境下工作的構件性能,研究仍然不夠充分。本文以采用在基材表面嵌入FRP方法(NSM-FRP),加固配筋混凝土砌塊砌體試件,并對試件的力學性能進行研究;主要針對試件在經受不同環境荷載后的抗彎性能進行研究,分析了不同類型環境荷載對其力學性能的影響。本文所述試驗,是將FRP加固后的混凝土砌塊墻體試件,置于由電腦控制的環境模擬艙內,對其施加了350次不同環境荷載的循環,以模擬現實的自然環境條件。該環境條件模擬了美國中部地區20年的典型氣候條件。共砌筑了7片配筋混凝土砌塊砌體墻片試件,其中一片的原材料、幾何參數與其它試件完全相同,但未進行加固處理的墻片試件作為參照組試件。上述墻片試件內布有低碳鋼、配筋率(ρ)相同。本文將研究對象分為兩組,每組有三個試件,采用NSM技術,分別使用碳纖維筋(CFRP)、玻璃纖維增強材料(GFRP)筋和碳纖維織物片(CFRP)對三個試件進行加固處理。第一組試件經過至少28天的實驗室養護后進行力學試驗,另一組則進行為期72天模擬自然環境條件的養護后,再進行試驗。墻片試件成型養護后,需要承受加載速率為1.27mm/min的四點循環加載,以測試其抗彎承載力。試驗結果可知,對比用CFRP筋和GFRP筋加固的墻片試件,用CFRP筋加固墻片受養護條件影響更大。加固后的配筋混凝土砌塊砌體墻片的破壞形態包括兩種,分別是混凝土砌塊受剪破壞和FRP加固材料從砌體表面的剝離破壞。

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建筑砌塊與砌塊建筑

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