摘要
碳纤维编织网具有耐久、轻质及高强等优点,聚丙烯纤维混凝土具有抗渗、耐磨、抗裂及抗冲击等优点,两者结合起来可显著提高加固构件的承载力。基于此,本文对碳纤维编织网与聚丙烯纤维混凝土复合加固短圆柱的轴压性能进行了研究,主要成果如下: (1)完成了14根基于碳纤维编织网与聚丙烯纤维混凝土复合加固短圆柱的轴压性能试验,得到了各试件的极限承载力与破坏形态,测得了各试件平均压应力-混凝土应变曲线、平均压应力-编织网应变曲线及各试件极限承载力柱状图,分析了加固层混凝土中聚丙烯纤维含量、编织网包裹层数及网格大小等参数对试件轴压性能及破坏机理的影响。结果表明:采用碳纤维编织网与聚丙烯纤维混凝土复合加固短圆柱可明显提高其极限承载力;试件主要破坏形态为纵向压劈破坏,脆性破坏特征明显;加固层少量聚丙烯纤维含量(质量比0.05%, 0.15%,0.25%)的改变对试件承载力的提高不明显;在一定范围内试件承载力随编织网包裹层数的增加而提高;相比于2cm网格编织网,1cm网格编织网对试件承载力的提高效果更好; (2)通过引入4个基本假定和2个强度模型,提出了聚丙烯纤维混凝土增大截面加固构件正截面承载力计算公式、粘贴碳纤维编织网加固构件正截面承载力计算公式以及碳纤维编织网与聚丙烯纤维混凝土复合加固圆柱的轴压承载力计算公式,并将计算值与本文试验值进行了比较,对比了两种模型与试验结果的吻合程度。计算结果表明:相比于Youssef强度模型,Richard强度模型的轴压承载力计算值与试验值吻合更好,两者均具有充足的安全储备。建议在实际工程加固设计中按Richard强度模型计算式进行轴压承载力计算。本文所提的轴压承载力计算式可为实际工程加固设计提供参考。