BFRP约束几何相似钢筋混凝土圆柱的性能研究
86
南京林业大学学报(自然科学版)表3 FRP约束钢筋混凝土柱的强度模型值
Table3 StrengthvalueofthereinforcedconcretemodelrestrictedbyFRP
第35卷
MPa
K1及试件类型Kndsampletype1a
K1ABC
f′csf′cc
SamaanMiyauchiSaafiToutanjiTengKarbhari强度强度强度强度强度强度
KarbharistrengthSamaanstrengthMiyauchistrengthSaafistrengthToutanjistrengthTengstrengthf1.132.1)-0
f′co
-0.3
6.0f1
2.98854683247984
ff11.6.35
)-03.5)-02.2f′f′coco
803777837392
1018599179171
2714769256585
429140693729
792676657021
773475127172
814879267585
注:f′cs为柱强度;f′cc
为约束混凝土强度。23.2 BFRP加固钢筋混凝土柱的强度验算
BFRP加固混凝土柱的强度模型参数均通过FRP约束素混凝土柱得到,但是实际工程中常用的是FRP约束钢筋混凝土柱。有关BFRP约束钢筋混凝土柱强度计算模型,目前还很少见。试验中,将混凝土的单轴抗压强度换成对比钢筋混凝土柱的轴压强度f′cs,其他参数不变,得到BFRP约束钢筋混凝土的强度模型。经过计算得到各BFRP约束钢筋混凝土模型强度值与实验值如表3所示,其中,BFRP的强度值采用厂家提供的2100MPa。 由表3可见,Toutanji模型值明显大于实验值,不适用。Samaan和Miyauchi以及Saafi模型值与实验值相近,但均大于实验值。而Karbhari模型值与试验结果最接近,直径为200mm的构件中强度理论值和实验值仅相差1
9%。Teng模型的计算值比实验值偏低,但应用上偏于安全[7]
。
3 结 论
(1)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,且随着试件尺寸的增大,极限应力的提高值减小,但提高幅度增大,表现出明显的尺寸效应。
(2)BFRP约束钢筋混凝土试件的形变能力强于未加固试件,加固试件破坏后的强度大于未加固试件。
(
3)采用FRP约束混凝土柱的强度模型对试验结果进行验算,结果发现当将原模型中的f′co换成实验中的对比柱强度f′cs
时,Karbhari模型的计算值与试验值吻合较好,其他模型计算值与试验值的误差相对较大。
参考文献:
[1]BazantZP,XiangY.Sizeeffectincompressionfracture:split
tingcrackbandpropagation[J].JournalofEngineeringMechanics
,1997,123(2):162-172.[2]SenerS,BarrBIG,AbusiafH.Sizeeffectinaxiallyloadedre
inforcedconcretecolumns[J].JournalofStructuralEngineering.2004
,130(4):662-670.[3]YazicS,SezerGI.Theeffectofcylindricalspecimensizeon
compressivestrengthofconcrete[J].BuildingandEnvironment,2007,42(6):2417-2420.
[4]IssaMA,PE,SE,etal.Experimentalandparametricstudyof
circularshortcolumnsconfinedwithCFRPcomposites[J].JournalofCompositesforConstruction,2009,13(2):135-147.[5]MasiaMJ,GaleTN,ShiveNG.Sizeeffectinaxiallyloaded
square-sectionprismsstrengthenedusingcarbonfibrereinforcedpolymerwrapping[J].CanadianJournalofCivilEngineering,2004,31(1):1-13.
[6]童谷生,刘永胜,吴秋兰.玄武岩纤维布约束混凝土方柱的尺
寸效应研究[J].混凝土,2009(3):6-8.
[7]腾锦光,陈建飞,史密斯ST,等.FRP加固混凝土结构[M].
林力,译.北京:中国建筑出版社,2005.
[8]MiyauchiK,InoueS,KurodaT,etal,A.Strengtheningeffects
ofconcretecolumnswithcarbonfibersheet[J].TransactionsoftheJapanConcreteInstitute,1999(21):143-150.
[9]SaafiM,ToutanjiHA,LiZ.Behaviorofconcretecolumnscon
finedwithfiberreinforcedpolymertubes[J].ACIMaterialsJournalJ,1999,96(4):500-509.
(责任编辑 李燕文)