BFRP模壳不排水加固混凝土墩柱轴压性能试验研究
发布时间：2020-12-26 03:00
为实现不排水快速加固桥梁水下混凝土墩柱目的,基于水下自应力不分散混凝土及"装配式"理念,提出一种BFRP(Basalt Fiber Reinforced Polymer)模壳不排水快速加固水下混凝土墩柱的加固方法.为研究采用该方法加固的混凝土墩柱的轴压性能,共设计、制作了8个试件进行轴心受压试验,研究了BFRP模壳加固、填充混凝土性能、填充层厚度、养护环境等因素对试件的轴压破坏模式、承载力、延性等的影响.试验结果表明:BFRP模壳加固可有效提高试件的承载能力与延性;采用水下自应力不分散混凝土作为填充层,掺入适量的膨胀剂,同时控制填充层的加固厚度,有利于获得更好的加固效果;淡水环境下,BFRP模壳加固试件的极限承载力要优于海水环境下的试件等.根据试验结论及现有的一些约束混凝土柱轴压承载力公式,建议了BFRP模壳约束加固混凝土墩柱的轴压承载力计算公式,理论计算结果与试验结果吻合良好.
【文章来源】：湖南大学学报(自然科学版). 2020年11期 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
BFRP模壳加固示意图
本次试验共设计了8个试件，包括3个未加固试件与5个BFRP模壳加固试件，试件编号、尺寸及主要参数见表1.含膨胀剂的水下自应力不分散混凝土配合比为：水灰比0.41，砂率40%，膨胀剂掺量10%，抗分散剂掺量3%，减水剂掺量1.5%，单位用量见表2.配筋试件混凝土保护层20 mm，柱身采用HRB400的主筋（直径8 mm),HPB300的箍筋（直径6 mm，间距100 mm），配筋图如图2所示.BFRP模壳的材料包括压花钢板（厚度3 mm、5 mm两种规格）、BFRP单向纤维布及BFRP网格（网格间距100 mm×100 mm），试件加固尺寸为Φ330×680.模壳之间的连接采用双搭接板双剪对接方式，连接部分除外侧紧固钢板之外，在模壳制作过程中在连接部位内置不锈钢薄板作为垫片覆盖整个连接区域，减小螺栓孔附近的应力集中程度，并且沿BFRP单向布材料纤维方向为受拉方向，节点连接几何参数按文献[15]要求设置，见表3及图3所示.图3 BFRP连接示意
在试件中部位置粘贴纵向应变片及横向应变片，未加固试件每间隔90°设一个测点，加固试件紧贴BFRP模壳连接处钢板两侧及与钢板间隔90°位置布设.同时，在试件两端布置位移计测量轴向压缩变形.应变片及位移计布置如图4所示.2.4 材性试验
本文编号：2938902
【文章来源】：湖南大学学报(自然科学版). 2020年11期 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
BFRP模壳加固示意图
本次试验共设计了8个试件，包括3个未加固试件与5个BFRP模壳加固试件，试件编号、尺寸及主要参数见表1.含膨胀剂的水下自应力不分散混凝土配合比为：水灰比0.41，砂率40%，膨胀剂掺量10%，抗分散剂掺量3%，减水剂掺量1.5%，单位用量见表2.配筋试件混凝土保护层20 mm，柱身采用HRB400的主筋（直径8 mm),HPB300的箍筋（直径6 mm，间距100 mm），配筋图如图2所示.BFRP模壳的材料包括压花钢板（厚度3 mm、5 mm两种规格）、BFRP单向纤维布及BFRP网格（网格间距100 mm×100 mm），试件加固尺寸为Φ330×680.模壳之间的连接采用双搭接板双剪对接方式，连接部分除外侧紧固钢板之外，在模壳制作过程中在连接部位内置不锈钢薄板作为垫片覆盖整个连接区域，减小螺栓孔附近的应力集中程度，并且沿BFRP单向布材料纤维方向为受拉方向，节点连接几何参数按文献[15]要求设置，见表3及图3所示.图3 BFRP连接示意
在试件中部位置粘贴纵向应变片及横向应变片，未加固试件每间隔90°设一个测点，加固试件紧贴BFRP模壳连接处钢板两侧及与钢板间隔90°位置布设.同时，在试件两端布置位移计测量轴向压缩变形.应变片及位移计布置如图4所示.2.4 材性试验
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