内嵌钢筋外包CFRP布复合加固中长圆形木柱轴压性能试验研究

作     者：周长东 苏宝强 罗廷惜 郑玉槟 

作者机构：北京交通大学土木建筑工程学院 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2024年第9期

页      面：227-239页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52078030 51678039) 

主　　题：中长木柱 内嵌钢筋 CFRP布 复合加固 轴压试验 受力性能 

摘      要：为了研究内嵌钢筋外包碳纤维布(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)复合加固中长圆形木柱的轴压性能，完成了8根中长木柱的轴心受压试验，获取了中长木柱的荷载-位移曲线及荷载-应变曲线，进而分析了内嵌钢筋数量、CFRP布包裹方式对中长木柱轴压性能的影响。研究结果表明：中长圆形木柱轴心受压时有压溃破坏和弯曲破坏两种形式，破坏位置均为初始缺陷较为集中的木节区域；嵌筋加固可以有效提升木柱的受弯性能，较未加固木柱，轴压承载力提高幅度为58.11%～100.68%,在荷载达到965 kN时，纵向应变减小范围为12.03%～28.89%、横向变形减小范围为20.72%～38.57%;包裹CFRP布加固木柱可以使木柱处于三向受压状态，轴压承载力提高65.19%,在荷载达到965 kN时，纵向应变与横向应变分别减小8.7%与67.02%;内嵌钢筋外包CFRP布复合加固木柱可以充分发挥CFRP布的约束作用和钢筋的承压作用，轴压承载力提升幅度为45.66%～121.03%,在荷载达到965 kN时，纵向应变减小范围为19.24%～28.49%,横向应变减小范围为34.05%～79.93%,延性最大可提高22.86%。基于复合加固理论，对试验数据进行拟合，进而提出了复合加固中长圆形木柱的轴压承载力计算公式，并将所得计算值与试验值对比，两者吻合较好，验证了计算公式的可靠性。